代鉻鍍層的制備與性能研究.pdf

1、本論文首先通過電沉積的方法，向Ni-W鍍液中添加粒徑3μm的Al2O3微粒，電沉積制備Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層。研究鍍液中Al2O3含量、電流密度等參數(shù)對鍍層組成的影響。Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層中的Al2O3含量隨鍍液中Al2O3微粒添加量的增加而增大。隨著電流密度的升高，鍍層中的Al2O3微粒含量增大，當(dāng)電流密度達(dá)到15A/dm2，Al2O3微粒的含量達(dá)到最大，之后隨電流密度的升高而下降。Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層的內(nèi)應(yīng)力隨

2、著Al2O3復(fù)合量的增加而減小，最小可降至Ni-W合金鍍層的1/3左右。Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層的耐磨損性能隨著鍍層中Al2O3微粒含量的增大而提高。在600℃下進(jìn)行熱處理后，復(fù)合鍍層的耐磨損性能比熱處理前有顯著提高。Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層的硬度隨鍍層中Al2O3微粒含量的增加而增大，最高可達(dá)到708Hv。在600℃下進(jìn)行熱處理后，復(fù)合鍍層的硬度達(dá)到1197Hv，比熱處理前有顯著提高。通過測定Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層在3％

3、NaCl溶液和0.5mol/LH2SO4溶液中的陽極極化曲線和電化學(xué)阻抗譜以及對復(fù)合鍍層在3％NaCl溶液和0.5mol/LH2SO4溶液中進(jìn)行浸泡的直接腐蝕數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以看到，Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層的耐腐蝕性能不如Ni-W合金鍍層，且隨鍍層中Al2O3復(fù)合量的增大耐蝕性能下降。熱處理后復(fù)合鍍層耐蝕性能比熱處理前有所降低?？紤]到納米材料具有比普通材料高得多的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。通過向鍍液中添加粒徑為200nm和20nm的A

4、l2O3微粒，制備Ni-W/Al2O3納米復(fù)合鍍層。納米復(fù)合鍍層的耐磨損性能隨著鍍液中Al2O3微粒含量的增大而提高。隨著Al2O3微粒粒徑的減小，相同Al2O3微粒添加量下制備的納米復(fù)合鍍層耐磨損性能提高。納米復(fù)合鍍層的硬度隨鍍液中Al2O3微粒含量的增大而提高，隨著Al2O3微粒粒徑的減小，相同Al2O3微粒添加量下制備的納米復(fù)合鍍層硬度提高。在600℃下進(jìn)行熱處理后，納米復(fù)合鍍層的硬度比熱處理前有顯著提高，達(dá)到1498Hv。

5、 通過測定Ni-W/Al2O3(20nm)納米復(fù)合鍍層在3％NaCl溶液和0.5mol/LH2SO4溶液中的陽極極化曲線和電化學(xué)阻抗譜，考察納米復(fù)合鍍層在以上兩種溶液中的腐蝕行為，可以看到，隨著鍍液中Al2O3(20nm)微粒含量的增加，納米復(fù)合鍍層的耐腐蝕性提高，當(dāng)鍍液中Al2O3微粒添加量達(dá)到15g/L時達(dá)到最佳，然后隨Al2O3微粒添加量的增加而降低。通過比較Al2O3微粒粒徑對復(fù)合鍍層性能的影響發(fā)現(xiàn)，隨著Al2O3微粒粒徑的減

6、小，鍍層的硬度，磨損性能以及在3％NaCl溶液和0.5mol/LH2SO4溶液中的耐腐蝕性能都有所提高，Ni-W/Al2O3(20nm)復(fù)合鍍層的綜合性能最好。Ni-W/Al2O3復(fù)合鍍層在硬度以及在3％NaCl溶液中的耐腐蝕性能要強于硬鉻鍍層，但耐磨損性能低于硬鉻鍍層，Ni-W/Al2O3(20nm)復(fù)合鍍層在0.5mol/LH2SO4溶液中的耐腐蝕性能要優(yōu)于硬鉻鍍層，而且復(fù)合鍍層的生產(chǎn)成本低于硬鉻鍍層。由此可見，Ni-W/Al2O3