论文部分内容阅读
钨基合金具有很多优异的性能,如装饰性外观、高硬度、高耐磨性、高热稳定性、良好的耐蚀性、高电催化活性、良好的磁性能等。近年来,科研工作者们纷纷开发各种体系的钨基合金。化学镀Ni-P由于其非晶态结构,具有优良的耐蚀性能,但化学镀镀液稳定性差,维护困难,成本偏高,并且在后期Ni-P镀层的性能变差不能满足需要。为进近一步提高Ni-P合金的应用价值,保证镀层耐蚀性的基础上,在Ni-P非晶态镀层中引入一种硬质粒子提高其机械性能是一种普遍认可的方法,而过渡态金属W由于其优异的机械性能及高熔点受到广泛关注。本文通过电沉积方法制备Ni-W-P合金镀层,操作简单,成本更低。并对Ni-W-P电沉积的工艺及其镀层性能作一个系统的研究和比较,从而为得到满足不同需要的Ni-W-P镀层工业化生产作出一些前期性的工作。实践证明,电沉积Ni-W-P镀层有好的耐磨耐蚀性能,但镀液的深镀能力较差,在粗糙的工件表面很难形成致密的镀层。为克服此缺陷,本文提出Fe-Ni/Ni-W-P双层合金镀层的新型电镀工艺。该工艺的特点是,以硬度介于基体材料与硬质Ni-W-P镀层之间的Fe-Ni合金为过渡层,可减少基体与硬质镀层直接接触所产生的应力,得到与基体结合力良好、耐磨耐蚀、机械性能优异的Fe-Ni/Ni-W-P双层合金镀层。实验结果证明,双层合金镀层的电镀不影响基体材料的抗拉性能,在模拟油田腐蚀环境下,能提高基体材料的耐腐蚀性能及抗疲劳腐蚀性能,电镀Fe-Ni/Ni-W-P保存了Fe-Ni电镀和Ni-W-P电镀的优点。由于Fe-Ni合金镀液的深镀能力较好,能在粗糙表面形成致密的镀层,因此,Fe-Ni/Ni-W-P双层合金镀层不仅满足粗糙表面的电镀要求,而且耐磨性能及与基底的结合力均优于Ni-W-P镀层。在石油装备的表面处理行业具有广阔的应用前景。本文主要开展以下几个方面的工作:⑴系统的研究了电镀液主盐浓度及电镀工艺条件对电沉积Ni-W-P合金镀层的组分、结构以及镀层性能的影响。⑵研究了热处理温度对Ni-W-P合金镀层结构和性能的影响⑶首次提出电沉积Fe-Ni/Ni-W-P双层合金镀层工艺,并初步研究了Fe-Ni/Ni-W-P双层合金镀层的性能,检验了其在石油设备上的应用情况。