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随着铝合金材料应用的发展,其硬度低、耐磨性差、常发生磨蚀破损等缺点越来越突出。因此,必须在使用前经过相应的表面处理。本文研究了铝硅合金基体上复合电镀Ni-Co-P/Si3N4镀层的工艺与性能。利用分析天平、金相显微镜、显微硬度计、扫描电镜、能普仪和磨损试验机,对镀层的重量、厚度、硬度、表面形貌、成分和耐磨性进行检测。通过正交试验,得到了电流密度、镀液温度、PH、电镀时间、镀液成分对镀层厚度、硬度、成分、Si3N4含量和沉积速率的影响规律,并优选出复合电镀的最佳工艺参数。改进了Al合金的前处理工艺。研究了Si3N4粉末预处理合适的工艺,并对镀层的结合性能和耐磨性能进行了研究。用化学滴定方法,分析了镀液成分。研究结果表明:通过霍尔槽试验,得到电镀Ni-Co-P合适的电流密度为0.74-3A/dm2。两次浸锌,使浸锌层致密、均匀并增强了与基体的结合力。用瓦特镀镍的方法,对铝合金叶片预镀镍(打底)起到保护沉锌层、提高结合力的作用,解决了起皮、烧黑问题。利用扫描电镜对复合镀层表面形貌进行了研究,发现Si3N4颗粒大部分弥散分布于基体中,表面形貌成胞状。热处理后形成的Ni3P合金相在镀层中起到弥散强化的作用,复合镀层的硬度大大提高,耐磨性也得到增强。利用XRD对复合镀层结构进行检测,发现热处理400℃、1h,镀层为晶态结构。通过正交试验,得到了工艺参数对镀层性能的影响规律。发现:增大电流密度、电镀时间、镀液温度、PH值,降低镀液P含量,利于获得厚膜。增加电流密度、温度、PH值,利于得到大的沉积速率。增大镀液温度、PH值、Ni含量、时间,利于得到高硬度。增大镀液温度,降低电流密度和镀液中粉末含量,利于提高镀层中Ni含量。降低镀液温度、P含量,增大镀液Co含量、电流密度和粉末含量,利于提高镀层中Co含量。增加镀制温度,减少镀制时间、Ni含量、Co含量、PH值,利于提高镀层中P含量。增加镀液中粉末含量,降低PH值,利于提高镀层中粉末含量。由正交试验结果,优选出复合电镀的最佳工艺参数。在磨损试验机上进行耐磨试验,发现随着镀层中Si3N4颗粒含量和镀层硬度的增加,镀层具备更好的耐磨性。通过对镀层结合性能的研究,发现:镀层中P和Co含量越高,镀层越硬、越脆,越容易被划破,结合力越差。镀层内应力随PH的减少,温度升高,随氯离子的质量浓度降低,镀层中氮化硅含量降低而降低。