结构钢电沉积Co-W/CeO_(2)复合镀层及其性能研究

选择CeO_(2)颗粒作为复合相,利用电沉积技术在普通结构钢表面制备出Co-W/CeO_(2)复合镀层,并研究镀液中CeO_(2)颗粒浓度对复合镀层的微观形貌、化学成分、结合力、硬度、耐磨性能以及高温抗氧化性能的影响。结果表明:Co-W/CeO_(2)复合镀层与基体结合牢固,表面分布着类似胞状的晶粒团聚体,其化学成分为Co、W、Ce和O元素。随着镀液中CeO_(2)颗粒浓度从2 g/L升高到15 g/L,复合镀层的晶粒团聚体尺寸差异先减小后增大,吸附在晶粒团聚体表面及边界处的CeO_(2)颗粒量先增多后减少,导致复合镀层的硬度、耐磨性能和高温抗氧化性能都呈先增强后下降的趋势。当镀液中CeO_(2)颗粒浓度为8g/L时,Co-W/CeO_(2)复合镀层的晶粒团聚体大小较为均匀,具有良好的致密性,其表面粗糙度仅为0.39μm。该复合镀层的硬度较Co-W合金镀层增大约76 HV,表现出良好的耐磨性能和高温抗氧化性能,摩擦系数和氧化增重量仅为0.43和0.74mg/cm^(2)。

TC4钛合金表面电沉积Co-W/MoS_(2)复合镀层及摩擦磨损性能研究

为了有效改善 TC4 钛合金的摩擦磨损性能,在 TC4 钛合金表面电沉积掺杂自润滑MoS_(2)颗粒的Co-W/MoS_(2)复 合镀层。研究了镀液中的MoS_(2)颗粒浓度对复合镀层的物相结构、结合强度、微观形貌、成分及摩擦磨损性能的影 响。结果表明:添加 2.5 g/L MoS_(2)颗粒制备的复合镀层与钛合金基体结合紧密,晶粒呈长条状与团簇胞状,主要物相 为 fcc-Co、hcp-Co 和Co_(3)W,其中MoS_(2)颗粒含量接近 3%。该复合镀层稳定状态时摩擦系数仅为 0.34,并且磨损率最 低,仅为 9.50×10^(-4 )mm^(2)/N,表现出优异的耐磨性能,能有效改善 TC4 钛合金的摩擦磨损性能。MoS_(2)颗粒参与共沉积 可能影响结晶形核过程,还会掺杂在Co 晶格间隙引起晶格畸变,有利于提高复合镀层致密度,从而改善复合镀层性 能。包覆在复合镀层中的MoS_(2)颗粒在摩擦过程中还可以起到自润滑减摩作用,从而减轻复合镀层磨损程度。

机械轴承表面电沉积制备Co-W/ZrO2复合镀层

采用电沉积技术在GCr15轴承钢板表面制备了Co-W/ZrO2复合镀层,并研究了纳米ZrO2微粒的质量浓度对镀层性能的影响。研究发现:随着纳米ZrO2微粒的质量浓度的增加,镀层的沉积速率和厚度增大;加入纳米ZrO2微粒,有利于细化镀层晶粒,改善镀层的耐磨性;当纳米ZrO2微粒的质量浓度为12 g/L时,镀层表面均匀、致密,孔隙率低,具有较好的性能。

化学复合镀Ni-Mo-P/CeO_(2)镀层结构与摩擦学性能研究

为研究CeO_(2)稀土添加对Ni-Mo-P化学镀层结构及性能的影响,采用化学复合镀技术,在GH4169镍基高温合金表面制备Ni-Mo-P镀层、Ni-Mo-P/CeO_(2)复合镀层,并对其进行400℃热处理。利用SEM、EDS、XRD对镀层组织结构、元素组成、相结构进行分析。采用显微硬度计、纳米压痕仪、球-盘式摩擦磨损试验机、三维表面轮廓仪对镀层力学性能和摩擦学性能进行分析。结果表明:Ni-Mo-P镀层分布有典型的球状结构,为纳米晶和非晶混合的混晶态结构,结晶化程度只有16%。加入CeO_(2)颗粒后Ni-Mo-P/CeO_(2)复合镀层内分布有孔洞,镀层粗糙度增加,镀层结晶化程度提高至51%。400℃热处理后镀层内析出纳米晶Ni_(3)P相,镀层结晶度增大,镀层内孔洞消失,组织致密度获得改善。添加CeO_(2)颗粒使镀层的硬度有所降低,热处理可明显提高镀层的硬度;热处理后Ni-Mo-P镀层硬度(HV)从镀态的6321 MPa上升至13504 MPa,Ni-Mo-P/CeO_(2)复合镀层硬度(HV)由镀态的5351 MPa提高至11182 MPa。400℃热处理可以明显提高镀层的耐磨性能;CeO_(2)颗粒的添加提高了镀层的韧性,抑制了磨损过程中裂纹的产生,使得复合镀层具有优良的耐磨性能。

基于RSM-BBD的Ni-Cu-P/CeO_(2)镀层的制备与性能

在化学镀Ni-Cu-P三元镀层的基础上,向镀液中加入CeO_(2)纳米颗粒,并采用响应面实验设计(RSM-BBD)进行镀液配方优化,利用最佳的配方制备了Ni-Cu-P/CeO_(2)复合镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站和显微硬度仪等研究了复合镀层的表面形貌、微观组织结构、耐蚀性以及硬度。结果表明:Ni-Cu-P镀层和Ni-Cu-P/CeO_(2)复合镀层的表面光滑平整,没有胞状颗粒,复合镀层中有CeO_(2)颗粒镶嵌在其中,且复合镀层的晶粒更细小更致密;Ni-Cu-P镀层的硬度和孔隙率分别为479.1 HV0.1和0.12,加入CeO_(2)颗粒后复合镀层的硬度增加,孔隙率更低,分别为678.7 HV0.1和0.04;极化曲线测试结果表明,Ni-Cu-P/CeO_(2)复合镀层的耐蚀性比Ni-Cu-P镀层的耐蚀性更好,其腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.559 V和7.943×10^(-8)A·cm^(-2)。