納米Al2O3在化學(xué)復(fù)合鍍中的應(yīng)用研究.pdf

1、表面工程技術(shù)包括電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、氧化等技術(shù)，其中Ni-P化學(xué)鍍是一項(xiàng)在工業(yè)中廣泛使用的重要的表面工程技術(shù)，但是，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)機(jī)器零部件的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的二元鍍層在許多場(chǎng)合已難以滿(mǎn)足使用要求，為了提高其力學(xué)性能，各種添加了第二相粒子的共沉積化學(xué)鍍得到了迅速發(fā)展。近年來(lái)，人們通過(guò)在Ni-P鍍層中添加諸如PTEE和石墨等軟粒子，以及陶瓷和金剛石等硬顆粒，已經(jīng)獲得了具有低摩擦系數(shù)和高硬度的Ni-P-X三元復(fù)合鍍層。
　

2、　 本文將納米Al2O3作為第二相粒子加入到Ni-P鍍中，采取化學(xué)鍍的方法制備了Ni-P-nanoAl2O3復(fù)合鍍層，并對(duì)比了微米和亞微米Al2O3復(fù)合鍍層，研究了化學(xué)復(fù)合鍍的工藝參數(shù)、化學(xué)復(fù)合鍍層的表面性能，探討了納米顆粒復(fù)合鍍層的強(qiáng)化機(jī)理。為進(jìn)一步工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　 實(shí)驗(yàn)以Q235鋼片和45號(hào)鋼為基體，經(jīng)過(guò)除銹、堿性除油、酸洗和表面活化等預(yù)處理后施鍍。為保證納米Al2O3在鍍液中均勻分布，對(duì)納米Al2O3粉進(jìn)行烘

3、干、過(guò)篩和表面活化等預(yù)處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)及相關(guān)比較分析，確定了Ni-P-Al2O3復(fù)合鍍的最佳工藝參數(shù)和操作條件。然后對(duì)各種鍍層在不同的溫度下進(jìn)行時(shí)效處理1小時(shí)，溫度分別為：200℃、300℃、400℃、500℃、600℃。用掃描電鏡SEM觀察顯微組織，用顯微硬度計(jì)測(cè)試其顯微硬度，用環(huán)-塊式摩擦實(shí)驗(yàn)測(cè)量其耐磨性，并與二元Ni-P鍍層以及Ni-P-microAl2O3復(fù)合鍍層進(jìn)行了性能對(duì)比，研究了時(shí)效溫度對(duì)鍍層硬度和磨損性能的影響。結(jié)果表明，

4、納米Al2O3粒子在Ni-P-Al2O3鍍層中呈彌散分布，在三種Ni-P基鍍層中，Ni-P-nanoAl2O3復(fù)合鍍層的硬度和耐磨性最好，經(jīng)400℃時(shí)效處理后得到最佳值，此時(shí)的鍍層耐磨性是Ni-P鍍層的2.3倍，是微米Al2O3復(fù)合鍍層的1.9倍。其硬度值在鍍態(tài)下即可達(dá)644HV，在400℃時(shí)可達(dá)1089HV，500℃時(shí)仍達(dá)到906HV。這表明，NanoAl2O3粒子的存在可極大地增強(qiáng)Ni-P鍍層的硬度和耐磨性。在納米復(fù)合鍍層中，強(qiáng)化機(jī)