关键词:
化学镀
Ni-W-P
超声功率
微观结构
耐磨性能
耐蚀性能
摘要:
目的提高Ni-W-P镀层的耐磨性和耐蚀性。方法以NiSO_(4)·6H_(2)O和Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O为主盐配制化学镀液,将Q235钢前处理后在可调功率的超声设备中进行化学镀以获得Ni-W-P镀层。通过显微硬度测试、摩擦磨损实验、电化学实验分别评价Ni-W-P镀层的硬度、耐磨性和耐蚀性,通过扫描电子显微镜对表面、截面和磨痕形貌进行分析,通过X射线衍射仪分析镀层的物相组成。结果超声辅助化学镀可以细化晶粒、减少孔洞、提高镀层的致密性,降低镀层的磷含量,提高镀层的晶化程度,相同时间内可显著提高镀层厚度,但镀层与基体的结合强度会降低。超声功率75 W时:镀层厚度为不加超声的1.61倍;镀层最大硬度为674.80HV0.05;镀层的摩擦因数为0.38低于不加超声的摩擦因数0.47,且均低于Q235钢的摩擦因数0.58;磨损率为0.69×10^(-5)mm^(3)/(N·m)低于不加超声镀层的磨损率2.41×10^(-5)mm^(3)/(N·m),且均低于Q235钢的磨损率5.28×10^(-5)mm^(3)/(N·m);Q235钢的磨损失效形式为黏着磨损+磨粒磨损,Ni-W-P镀层的磨损失效形式为磨粒磨损+疲劳磨损;腐蚀电流密度2.23×10^(-7)A/cm^(2)低于不加超声的腐蚀电流密度2.21×10^(-6)A/cm^(2),均低于Q235钢的腐蚀电流密度2.08×10^(-5)A/cm^(2);腐蚀电位-0.362 V高于不加超声的-0.377 V,且均高于Q235钢的-0.611 V;镀层总电阻R_t为24338Ω·cm^(2)低于不加超声的10629Ω·cm^(2),且均高于Q235钢的592Ω·cm^(2),电化学极化测试结果与电化学阻抗测试结果表现出较好的一致性,样品耐蚀性显著提高。结论超声辅助化学镀可以细化晶粒、减少孔洞、提高镀层的致密性,降低镀层磷含量,提高镀层的晶化程度、硬度、耐磨性和耐蚀性。但超声的引入会导致镀层与基体的结合强度下降。