基于稀土添加劑的電鑄技術(shù)研究.pdf

1、電鑄是通過在電解槽中的陰極芯模上電沉積金屬而制取零部件的一種特種加工工藝,它具有極高的復(fù)制精度和重復(fù)精度.采用傳統(tǒng)的電鑄工藝可以獲得許多具有特殊功能的電鑄層,但是由于所得到的鑄層鑄層組織不均勻、性能不夠穩(wěn)定,因而使其使用范圍受到一定的限制.由于稀土材料特有的某些優(yōu)良特性及其作為添加劑在電鍍領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,本文開展了基于稀土氧化物和化合物的精密電鑄工藝研究.完成的主要工作及結(jié)論如下:1.從理論上分析了兩種不同類型的稀土添加劑——稀土氧化物

2、和稀土氯化物對金屬電沉積過程的影響.分析得到稀土元素主要是通過特性吸附來改變電鑄過程中鑄液特性及其雙電層結(jié)構(gòu),從而增加陰極極化,獲得機械物理性能優(yōu)良的電鑄層;同時結(jié)合極化曲線測試考察,分別得到了電鑄金屬鎳時兩種添加劑的最佳添加量.2.在加入稀土添加劑的基礎(chǔ)上,分別采用直流和脈沖電沉積方法制備鎳基電鑄層.在大量試驗的基礎(chǔ)上開展和討論了不同直流電流密度和脈沖電參數(shù)對鑄層微觀表面形貌、組織結(jié)構(gòu)和機械物理性能的影響.研究結(jié)果表明,采用脈沖電流和

3、稀土添加劑相結(jié)合,可以顯著改善鑄層質(zhì)量.當稀土添加量為1.0~3.0g/L時,平均電流密度為3.0A/dm<'2>左右時,可得到機械物理性能最佳的電鑄層.3.探討了稀土元素對電鑄金屬鎳晶粒結(jié)晶擇優(yōu)取向的影響.理論和測試結(jié)果表明稀土元素并未參與電沉積而進入鑄層,但由于鑄液中稀土元素的存在,導(dǎo)致了電鑄層鎳電結(jié)晶生長模式發(fā)生變化,從而改變了鎳電鑄層組織結(jié)構(gòu).XRD測試結(jié)果表明:基礎(chǔ)鑄液中加入納米La<,2>O<,3>晶面織構(gòu)表現(xiàn)為(110)擇