W對化學(xué)沉積Ni-P基合金晶化及性能影響機(jī)理的研究.pdf

1、化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層因?yàn)橛斜容^好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能,使之在工業(yè)部門各行業(yè)中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。為了使化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層具有較大的硬度和良好的耐磨性,對其進(jìn)行不同溫度的熱處理。但隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層在一些方面已經(jīng)不能滿足要求,譬如在高耐磨、耐蝕、耐熱及電磁性能等方面。近年來更加優(yōu)異的化學(xué)鍍Ni基三元合金及復(fù)合鍍層發(fā)展迅速,在化學(xué)鍍Ni-P鍍液中加入第三種元素,對其硬度,耐磨性有重要影響。
　　本文著重

2、研究了W對化學(xué)沉積Ni-P基合金鍍層組織結(jié)構(gòu)、表面形貌及熱處理前后硬度、耐蝕性及耐磨性的影響,并對兩種合金鍍層熱處理晶化程度、晶粒尺寸的影響、腐蝕性能、磨損機(jī)理進(jìn)行了比較。在試驗(yàn)過程中,用掃描電鏡及能譜儀進(jìn)行形貌觀察和成分分析,用XRD定量分析法分析了W的共沉積對Ni-P基合金鍍層熱處理晶化程度、晶粒尺寸的影響,用浸泡實(shí)驗(yàn)測試鍍層腐蝕性能,通過顯微硬度測試、磨損實(shí)驗(yàn)研究了影響鍍層磨損性能的機(jī)理。通過對實(shí)驗(yàn)分析,主要得到以下結(jié)論:

3、　　(1)化學(xué)沉積Ni-5.13％W-9.32％P及Ni-9.27％P鍍層均具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu),這兩種鍍層P含量相同(相近),W的共沉積提高了鍍態(tài)鍍層的晶化程度。
　　(2)鍍層熱處理前后,Ni-W-P鍍層的晶化程度要比Ni-P鍍層高,其晶化相Ni的晶化比例遠(yuǎn)大于Ni3P相的晶化比例,Ni-W-P鍍層析出Ni3P相的晶化反應(yīng)溫度比Ni-P鍍層高。在析出Ni3P相溫度時,Ni-P鍍層和Ni-W-P鍍層都沒有完全晶化。W的共沉積提高了Ni

4、3P的晶化反應(yīng)溫度。
　　(3)鍍層的晶化程度、Ni與Ni3P相的相當(dāng)數(shù)量及晶粒尺寸決定鍍層顯微硬度。鍍態(tài)下Ni-W-P鍍層的硬度值比Ni-P鍍層的高,這是由于W的加入使Ni-W-P鍍層的晶化程度高的原因。熱處理后,W的共沉積不但提高了鍍層晶化程度,還讓鍍層組織結(jié)構(gòu)得到細(xì)化,所以使Ni-W-P鍍層的硬度高于Ni-P鍍層的。
　　(4)在鍍態(tài)和200℃低溫?zé)崽幚硐?由于晶格結(jié)構(gòu)沒有變化,Ni-P鍍層的耐腐蝕性能稍高于Ni-W-

5、P鍍層的。200℃以后,隨熱處理溫度的升高,兩種合金鍍層的耐蝕性先下降而后提高,Ni-W-P鍍層合金經(jīng)700℃熱處理后耐蝕性超過其鍍態(tài)耐蝕性,從整個實(shí)驗(yàn)過程看,由于W的加入細(xì)化了鍍層合金,讓組織更為致密,使得Ni-W-P鍍層合金的耐蝕性高于Ni-P鍍層合金的。
　　(5)在鍍態(tài)和低溫?zé)崽幚硐?Ni-P鍍層的磨損率高于Ni-W-P鍍層。經(jīng)400℃熱處理后,兩種鍍層的硬度都達(dá)到最高,磨損率最低,隨熱處理溫度的升高鍍層硬度降低,磨損率增