【摘 要】
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本文采用电沉积技术,在以Ni SO4为主盐的电镀液体系中,在低碳钢表面制备镍基合金材料,通过改变电沉积工艺参数分别制备了两种合金材料Ni-Fe合金和Ni-Cr合金。并对制备的合金
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本文采用电沉积技术,在以Ni SO4为主盐的电镀液体系中,在低碳钢表面制备镍基合金材料,通过改变电沉积工艺参数分别制备了两种合金材料Ni-Fe合金和Ni-Cr合金。并对制备的合金材料各项性能进行测试分析。通过对电沉积纳米晶Ni-Fe合金和Ni-Cr合金进行XRD、表面形貌(SEM)、能谱(EDS)、显微硬度、摩擦磨损、耐腐蚀性能等方面的测试分析。结果表明:电沉积纳米晶Ni-Fe合金的最佳工艺参数为:电流密度7A/dm2、温度60℃;电沉积Ni-Cr合金的最佳工艺参数为:电流密度20A/dm2、温度30℃、pH值2.5。纳米晶Ni-Fe合金材料的最大显微硬度达到600HV,在3N的载荷下测试的最小微摩擦系数为0.65。最佳工艺参数下制备的试样,在3.5%NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性能,自腐蚀电位为-0.78V。电沉积Ni-Cr合金材料的表面SEM形貌显示其表面具有大量的微裂纹,合金镀层的最大显微硬度达到688HV,在1N的载荷下测试的最小微摩擦系数为0.37。由于合金镀层表面存在大量微裂纹,所以合金材料在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能较差,自腐蚀电位为-1.0V。通过TEM测试分析纳米晶镍铁合金材料随着热处理温度的升高,晶粒尺寸呈长大的趋势,在300℃时晶粒尺寸出现一个突变长大,平均晶粒尺寸在200nm以上。对热处理后的纳米镍铁合金材料进行单向拉伸实验,结果表明,在热处理温度低于250℃条件下,合金材料的拉伸强度基本变化不大,最高抗拉强度在1700MPa以上,在热处理温度达到300℃后,拉伸强度急剧降低,抗拉强度为1050MPa,这主要是高温下合金材料的晶粒急剧长大引起的。
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