代硬鉻Ni-B鍍層耐磨損和耐腐蝕研究.pdf

1、本文通過在普通的鍍Ni電鍍液中加入二甲胺硼烷硼源（DMAB），采用電沉積技術(shù)在純銅片的表面制備了Ni-B合金防護(hù)鍍層。研究了不同的熱處理溫度對(duì)鍍層組織結(jié)構(gòu)及性能的影響，評(píng)價(jià)了不同的熱處理溫度后的鍍層的顯微結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能。在3.5％NaCl溶液中的電化學(xué)耐腐性能以及在油摩擦潤(rùn)滑介質(zhì)條件下的摩擦學(xué)性能。用六價(jià)鉻電鍍液制備出硬鉻耐磨鍍層作為對(duì)比樣。使用真空退火爐在200℃到400℃的不同溫度下對(duì)Ni-B合金鍍層進(jìn)行熱處理。晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌分

2、別用XRD，SEM和TEM依次表征分析。鍍層的機(jī)械性能和摩擦性能用顯微硬度計(jì)，劃痕儀和摩擦機(jī)依次測(cè)試。鍍層的磨損機(jī)理通過磨損率結(jié)合 SEM來觀察磨痕表面形貌來分析。納米壓痕硬度和彈性模量用納米壓痕儀來精確測(cè)量。
　　研究結(jié)果表明所制備的鍍態(tài) Ni-B合金防護(hù)鍍層具有均勻納米晶結(jié)構(gòu)。鍍層平均厚度為45微米左右，鍍層表面光滑平整，鍍態(tài)顯微硬度在700~800Hv左右。鍍層顯微硬度隨熱處理溫度的升高鍍層硬度先增加，溫度高于350℃后減少

3、。XRD和TEM表征分析表明，鍍態(tài)鍍層的相結(jié)構(gòu)主要由納米晶的Ni-B固溶體組成。鍍層隨熱處理的溫度的升高，有 Ni3B顆粒的析出，晶粒會(huì)粗化。鍍層硬度會(huì)由于細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化機(jī)理的共同作用出現(xiàn)先增加后減少的現(xiàn)象。鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度隨熱處理溫度升高而增強(qiáng)。
　　經(jīng)過300℃熱處理保溫20min后鍍層顯微硬度可達(dá)到980 Hv，耐磨性提高表現(xiàn)為磨損率顯著降低。Ni-B鍍層的油摩擦性能比純Ni鍍層、Ni-Fe合金鍍層都有很大的改善。劃

4、痕測(cè)試結(jié)果表明鍍態(tài)與熱處理過后的Ni-B鍍層與基體都有良好的結(jié)合強(qiáng)度。摩擦實(shí)驗(yàn)表明在油潤(rùn)滑的不同滑動(dòng)條件下300℃-熱處理Ni-B鍍層的磨損率最小耐磨性能最好，而且磨損率小于硬鉻鍍層。優(yōu)異的耐磨性能歸功于鍍層高的硬模比(H/E).
　　考察 Ni-B鍍層結(jié)構(gòu)，表面形貌及熱處理溫度對(duì)耐蝕性的影響并與純鎳鍍層對(duì)比，利用modulab電化學(xué)工作站測(cè)定其極化曲線和電化學(xué)阻抗譜，對(duì)其耐腐蝕性進(jìn)行分析.對(duì)試樣進(jìn)行鹽霧腐蝕試驗(yàn)，用SEM觀察腐蝕