TWIP钢表面Ni-P化学镀层组织结构及性能研究

目的在孪生诱发塑性钢(TWIP)表面制备Ni-P镀层,提高TWIP钢的耐腐蚀性能。方法通过化学镀工艺在TWIP钢表面制备了高磷Ni-P镀层,并进行不同温度的热处理,利用扫描电镜及能谱仪、X射线衍射仪及原子力显微镜等探究了热处理温度和时间对Ni-P镀层形貌和组织结构的影响。通过电化学方法研究了TWIP钢表面镀层的耐蚀性能。结果随着热处理温度的升高,镍磷原子发生迁移,胞状组织边界模糊,粗糙度降低,其中600℃热处理镀层表面最为致密平整。随着热处理温度的升高,镀层组织结构演变过程如下:非晶态(普通镀层)→非晶态部分晶化,Ni12P5、Ni5P2等亚稳态镍磷化合物析出(300℃)→非晶态完全晶化、稳态Ni3P相长大(400℃)→晶粒长大(500℃、600℃)。Ni-P镀层能够明显提升TWIP钢的耐腐蚀性能。随着热处理温度的升高,镀层的耐蚀性能先降低后升高。600℃热处理1h镀层的腐蚀电流密度为0.25μA/cm^(2),与普通Ni-P镀层相比降低了80.9%,与TWIP钢基体相比降低了99.6%。600℃热处理镀层光滑致密无缺陷的表面促进了保护性氧化膜的产生,使镀层的耐蚀性能提高。结论合适的热处理工艺提高了Ni-P镀层的致密性和保护能力,光滑致密无缺陷的镀层能够为TWIP钢提供良好的防护。

化学镀Ni-P/Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE微连接焊点热时效过程组织与性能

为探究化学镀Ni-P无铅焊点在热时效作用下的组织与性能,采用化学镀方法在T2紫铜表面制备Ni-P层,使用Sn_(2.5)Ag_(0.7)Cu_(0.1)RE钎料通过回流焊方法制备化学镀Ni-P无铅焊点。结果表明:微焊点Ni-P/钎缝过渡区域金属间化合物(IMC)初始组织为呈块状的(Ni,Cu)_(3)Sn_(4),平均厚度为1.5μm。在180℃条件下时效100 h过程中,微焊点Ni-P/钎缝过渡区(Ni,Cu)_(3)Sn_(4)IMC形貌逐渐转变为层状并增厚至3.3μm,微焊点剪切断裂位置由钎缝处向Ni-Sn-P/IMC交界处转移,断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂,相应微焊点的推剪力由初始的16 N下降11.9%。

低浓度硫酸铜对化学镀Ni-P镀层微观结构及性能的影响

为改善镍磷(Ni-P)镀层的表面质量、提高Ni-P镀层的性能,在化学镀Ni-P镀液中加入少量的硫酸铜(CuSO_(4)·5H_(2)O)制备Ni-P镀层。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析了镀层的表面形貌、成分和结构,研究了CuSO_(4)·5H_(2)O浓度对镀层的微观结构、表面粗糙度、光泽度、硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。研究表明:当CuSO_(4)·5H_(2)O浓度为0.1 g/L时,镀层为致密的非晶态节瘤状组织,具有最佳的耐蚀性;当CuSO_(4)·5H_(2)O浓度为0.2 g/L时,镀层表面质量最好,硬度高、耐磨性优异,但镀层中出现少量微晶态Ni-Cu固溶体,耐蚀性下降;当CuSO_(4)·5H_(2)O浓度超过0.2 g/L后,镀层为混晶态菜花状组织,镀层表面的质量和耐蚀性随CuSO_(4)·5H_(2)O浓度的增加不断恶化。

均匀化退火对Cu-Ni-P合金组织和性能的影响

对铸态Cu-Ni-P合金进行了不同温度(850、900和950℃)保温不同时间(1、2和3 h)的均匀化退火处理,以确定合理的退火温度;在确定的合理温度下进行了不同时间的均匀化退火处理,以确定最佳的保温时间,进而得到合金最优的均匀化退火工艺。对比分析铸态和均匀化退火后Cu-Ni-P合金的组织和性能。结果表明:铸态Cu-Ni-P合金偏析严重,树枝晶杂乱分布,一次枝晶臂长明显大于二次枝晶臂,在枝晶间隙中存在着大量的第二相颗粒;铸态下合金导电率为49.5%IACS,硬度为85.6 HV,抗拉强度为204 MPa。均匀化退火能够显著消除Cu-Ni-P合金中的枝晶偏析,温度对枝晶偏析的改善效果大于保温时间,合金的最佳均匀化退火工艺为900℃×4 h;经最佳工艺处理后合金的导电率为38.9%IACS,硬度为113.8 HV,抗拉强度为290 MPa,与铸态相比,导电率有所下降,但抗拉强度和硬度分别提高了42.2%和32.9%。拉伸断口分析表明均匀化退火处理前后合金均属于韧性断裂。

超声功率对化学镀Ni-W-P镀层微观结构及性能的影响

目的提高Ni-W-P镀层的耐磨性和耐蚀性。方法以NiSO_(4)·6H_(2)O和Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O为主盐配制化学镀液,将Q235钢前处理后在可调功率的超声设备中进行化学镀以获得Ni-W-P镀层。通过显微硬度测试、摩擦磨损实验、电化学实验分别评价Ni-W-P镀层的硬度、耐磨性和耐蚀性,通过扫描电子显微镜对表面、截面和磨痕形貌进行分析,通过X射线衍射仪分析镀层的物相组成。结果超声辅助化学镀可以细化晶粒、减少孔洞、提高镀层的致密性,降低镀层的磷含量,提高镀层的晶化程度,相同时间内可显著提高镀层厚度,但镀层与基体的结合强度会降低。超声功率75 W时:镀层厚度为不加超声的1.61倍;镀层最大硬度为674.80HV0.05;镀层的摩擦因数为0.38低于不加超声的摩擦因数0.47,且均低于Q235钢的摩擦因数0.58;磨损率为0.69×10^(-5)mm^(3)/(N·m)低于不加超声镀层的磨损率2.41×10^(-5)mm^(3)/(N·m),且均低于Q235钢的磨损率5.28×10^(-5)mm^(3)/(N·m);Q235钢的磨损失效形式为黏着磨损+磨粒磨损,Ni-W-P镀层的磨损失效形式为磨粒磨损+疲劳磨损;腐蚀电流密度2.23×10^(-7)A/cm^(2)低于不加超声的腐蚀电流密度2.21×10^(-6)A/cm^(2),均低于Q235钢的腐蚀电流密度2.08×10^(-5)A/cm^(2);腐蚀电位-0.362 V高于不加超声的-0.377 V,且均高于Q235钢的-0.611 V;镀层总电阻R_t为24338Ω·cm^(2)低于不加超声的10629Ω·cm^(2),且均高于Q235钢的592Ω·cm^(2),电化学极化测试结果与电化学阻抗测试结果表现出较好的一致性,样品耐蚀性显著提高。结论超声辅助化学镀可以细化晶粒、减少孔洞、提高镀层的致密性,降低镀层磷含量,提高镀层的晶化程度、硬度、耐磨性和耐蚀性。但超声的引入会导致镀层与基体的结合强度下降。

2014铝合金表面Ni-P/金刚石复合镀层的制备和性能

为了提高铝合金表面的耐磨能力,采用电沉积法在2014铝合金表面制备了Ni-P/金刚石复合镀层,利用波长色散X射线荧光光谱分析以及扫描电子显微镜、维氏硬度仪、电化学工作站、摩擦磨损试验机等仪器设备研究了镀层中不同金刚石颗粒含量对镀层的元素组成、表面形貌、显微硬度、腐蚀性能和耐磨性的影响。结果表明,随着镀液中金刚石颗粒添加量从0增加至1.0 g/L,镀层的腐蚀电流密度降低,腐蚀电位升高,显微维氏硬度从526 HV_(0.5)升高至786 HV_(0.5);当金刚石颗粒添加量为1.0 g/L时,镀层的磨损率最低。随着金刚石含量的增加,镀层的磨损机理由疲劳磨损转变为疲劳磨损与黏着磨损的相互作用再转变为黏着磨损。

Ni-P/金刚石超硬复合涂层制备及其性能研究

【目的】解决Ni-P复合涂层本身硬度较低的问题。【方法】选择添加金刚石微粉制备Ni-P/金刚石复合涂层。首先通过正交试验得到了制备Ni-P/金刚石复合涂层的最佳工艺参数,其次通过单因素试验研究了各工艺参数对复合涂层力学性能的影响,最后通过SEM,XRD,EDS对最佳工艺参数下的复合涂层进行表征。【结果】根据试验成功计算出最佳工艺参数。【结论】制备Ni-P/金刚石复合涂层的最佳工艺参数为电流密度4 A/dm2、金刚石浓度5 g/L、搅拌速度150 r/min、镀液温度60℃,研究了各工艺参数对复合涂层力学性能的影响。

热处理温度对电镀Ni-Co-P镀层的性能影响

热处理是常用的一种提高镀层性能的方法。本文采用了一种新型的电镀Ni-Co-P配方在黄铜片上制备了镀层,然后将制得的镀层在不同温度下进行热处理,并结合扫描电子显微镜、X射线衍射、维氏硬度计和电化学工作站对镀层表面形貌、组织结构、硬度及耐蚀性能进行了测试分析。结果表明,热处理使镀层逐渐由非晶态转化为晶态镀层,当热处理温度为400℃时,镀层的表面平整、致密,无明显缺陷,镀层硬度从475.4 HV增加到最大值662.5 HV,腐蚀电位为-0.222 V,腐蚀电流密度为2.44×10^(-8) A·cm^(-2),镀层性能达到最佳。

M2052阻尼合金化学镀Ni-Cu-P后摩擦磨损和冲刷腐蚀性能研究

在M2052阻尼合金上化学镀Ni-Cu-P镀层,1 h后获得了厚度为9.2μm的非晶镀层。随后分析了镀层的表面和截面形貌、元素组成和相结构。对比了施镀前后样品的表面能、摩擦磨损性能和耐冲刷腐蚀性能的变化。结果表明,在化学镀Ni-Cu-P之后,M2052合金的耐蚀性能提高,与基体相比,施镀后样品的耐磨性能和耐冲刷腐蚀性能有极大改善。

软装设计用铜合金的表面Ni-W-P镀层与性能研究

针对软装设计用铜合金复杂服役环境的使用需求,为解决铜合金表面硬度低、耐腐蚀性能差等问题,采用化学镀的方法在软装设计用铜合金表面制备了Ni-W-P镀层。研究了Na_(2)WO_(4)浓度对化学镀层沉积速率、表面形貌、物相组成、硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着Na_(2)WO_(4)浓度从15 g/L增加至65 g/L,铜合金表面镀层的沉积速率先增后减,在Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时取得最大值。镀层中P元素含量逐渐减小,W元素含量先增加后减小。不同Na_(2)WO_(4)浓度的镀层中都可见Ni和Ni_(5)P_(4)衍射峰,镀层硬度高于未添加Na_(2)WO_(4)的镀层。且随着Na_(2)WO_(4)浓度增加,镀层硬度先增后减,在Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时取得最大值。随着Na_(2)WO_(4)浓度从15 g/L上升至65 g/L,铜合金表面镀层的腐蚀电位先正向移动后负向移动,腐蚀电流密度先减小后增大。在Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时,取得腐蚀电流密度最小值和电荷转移电阻最大值。电化学阻抗谱与极化曲线测试结果相吻合,Na_(2)WO_(4)浓度为35 g/L时具有最佳的耐腐蚀性能。

MoS_(2)浓度对电沉积Ni-P-MoS_(2)复合镀层性能的影响

针对工业生产中腐蚀与磨损的问题,采用电沉积的方法在Q235钢表面制备了Ni-P-Mo S_(2)复合镀层,研究了Mo S_(2)纳米颗粒的浓度对复合镀层形貌及性能的影响。研究表明,加入纳米颗粒后复合镀层表面的胞状结构增大,耐蚀性能增强,当Mo S_(2)浓度为4 g/L时阻抗值最大,为32 000Ω·cm^(2),并在盐雾试验20 d后升高至58 800Ω·cm2。随着Mo S_(2)浓度的升高,复合镀层硬度呈现先升高后降低的趋势,当浓度为4 g/L时硬度达到最高,为690.2HV,同时Mo S_(2)的加入可以改善镀层的摩擦学性能,相较于Ni-P镀层,复合镀层的摩擦系数和磨损量分别降低了39%和55%。

表面活性剂对Ni-W-P化学镀层沉积行为及性能的影响

Ni-W-P化学镀层因具有良好的耐蚀、耐磨性能而成为重要的“代铬”镀层。表面活性剂可以增强镀液对基体润湿能力,加快界面处H2逸出速率,减少镀层针孔数量或氢缺陷,从而提高镀层质量。本论文探究了十二烷基磺酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)以及聚乙二醇-200(PEG-200)三种典型表面活性剂对Ni-W-P镀层沉积行为及性能的影响。借助扫描电子显微镜、X射线衍射以及电化学方法对Ni-W-P镀层的表面微观形貌、物相、气孔率和耐蚀性能进行了表征,并通过接触角、沉积电位阐述了表面活性剂在化学镀Ni-W-P过程中的作用机理。研究结果表明,表面活性剂可改善镀层表面质量以及颗粒尺寸均匀性,并显著降低镀层内部针孔数量,优先顺序为PEG-200>SDS>CTAB。XRD衍射结果显示,表面活性剂可提高镀层内合金元素W和P含量,有利于形成耐蚀性能良好的Ni-W-P非晶镀层。此外,三种表面活性剂均能改善镀液对基体的润湿能力,其中PEG-200对基体的润湿角最小(65°),说明PEG-200对于提高界面处H2逸出速度,降低化学镀过程中电位波动效果更为明显。论文研究结果可以为制备内部缺陷较少、耐蚀性能优良的Ni-W-P化学镀层提供一定的理论基础。

Ni-P/纳米SiC复合镀层制备及性能研究

以45钢为基体材料,在其表面制备了Ni-P/纳米SiC复合镀层,研究了复合镀层的微观结构及热处理性能。结果表明:Ni-P/纳米SiC复合镀层由细小的胞状物构成,胞状物均匀致密,完全包覆于基体表面,复合镀层表面未见孔洞等缺陷。镀层由Ni、P、Si、C等元素构成,弥散分布Si元素、C元素来自镀层中SiC粒子。热处理后,复合镀层显微硬度、耐腐蚀性优于热处理前的复合镀层。

化学镀Ni-P镀层耐蚀性的研究进展

文章通过介绍化学镀Ni-P反应机理、耐蚀性机理和镀层封孔技术等理论知识,同时对化学镀Ni-P技术的稀土催化、多元金属共沉积和多层复合三大趋势进行了归纳,并对化学镀Ni-P技术未来的发展进行了展望。

紫铜表面Ni-Mo-P三元合金镀层工艺的优化及耐蚀性能研究

为探究工艺参数对紫铜基底化学镀Ni-Mo-P三元合金镀层耐蚀性的影响,采用单因素变量法,通过改变镀液pH值、Na_(2)MoO_(4)·2H_(2)O浓度和施镀温度,以质量分数3.5%NaCl溶液中的电化学测试结果为衡量指标,确定Ni-Mo-P三元合金镀层最优的化学镀液配方和工艺参数。对该条件下镀层进行微观结构和元素组成分析,进一步探究了其耐腐蚀机理最优镀液配方和工艺参数,结果为:NiSO_(4)·6H_(2)O 27 g/L,NaH_(2)PO_(2)·H_(2)O 20 g/L,纳米复合添加剂30 g/L,Na_(2)MoO_(4)·2H_(2)O 4 g/L,SDBS 0.008 g/L,pH=9.0,温度90℃。在该条件下Ni-Mo-P三元合金镀层具有优异的耐腐蚀性,表面平整致密,以及良好的疏水性。镀层表面元素分布均匀,但Mo的含量增多导致P的含量下降,使其非晶态特征减弱。本研究中Ni-Mo-P三元合金镀层工艺为在紫铜表面制备优异耐蚀性能的多元镀层提供了新的思路。

XPS Studies on Electroless As-Deposited and Annealed Ni-P Films

Electroless deposition has been used to deposit Ni-P films on glass slides using the reducing agent sodium hypophosphite. This has been done with a purpose to use Ni-P films as back contact for silicon carbide radiation detectors. By keeping deposition time, temperature, pH and concentration of the precursor solution constant, the film deposition has been done. XPS studies were done to analyze the composition and stoichiometry of Ni-P thin films.

稀土在镀Ni-P合金中的应用

综述了稀土元素在电镀Ni P合金、电刷镀Ni P合金、化学镀Ni P合金及Ni P合金复合镀层中的应用现状和前景 。

Ni-P基化学复合镀的研究与应用

综述了 Ni-P 基化学复合镀的研究概况,包括微米和纳米化学复合镀、镀层形成机理、工艺因素对镀层形成的影响、镀后热处理和镀层的组织结构性能,介绍了 Ni-P 基化学复合镀的应用情况,并对其发展进行了展望。

Ni-P化学镀的机理及其研究方法

Ni P化学镀镀液体系复杂 ,影响因素甚多 ,因此多种Ni P化学镀机理理论共存 ,综述并评价了目前流行的几种化学镀的机理理论 。

Ni-P非晶合金催化剂的制备、结构和性能

超细非晶态合金ＭＰ或ＭＢ(Ｍ=Ｎｉ,Ｃｏ,Ｆｅ)的高比表面和结构不规整性使其表现出催化加氢的高活性和选择性,有可能成为新型石油化工加氢催化剂[1-3].其制备主要有物理和化学两类方法[3-5].从提高催化活性角度,化学还原法是最为优越的方法.ＮｉＢ催化活性明显高于ＮｉＰ...