热浸镀法制备镍基合金耐磨镀层的研究

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本文将热浸镀技术应用于耐磨镀层的制备。热浸镀镍基合金镀层具有工艺过程简单,镀层牢固,质量稳定和成本较低等特点。   本文先将钢基体进行喷砂,再用助镀剂处理钢件,然后浸入到1200℃左右的镍基合金镀液中,浸镀时间为3~15s,从镀液中取出,在N2保护下进行冷却,从而得到厚度均匀、表面质量较好的镀层,厚度为1~3 mm。   通过大量的预试验选择5%~10%的KF、1%~10%的KCl和5%~20%的K2ZrF6复合水溶液作为助镀剂,确定助镀温度为70~90℃,助镀时间为1~2min。   镀层是基体浸入镀液后在基体凝固形成的。镀层的组织是靠近基体是细晶区,随后成为粗大树枝晶区。镀层中部还出现了粗大的条状析出物和菊花状析出物,在镀层表面处仅有菊花状析出物。在镀层与基体之间还有扩散形成的一薄层过渡区。   对热浸镀后的镀层进行热处理采用的热处理工艺是固溶处理:950℃保温8 h,随炉冷却;时效处理:700℃保温16 h,空冷。热处理后,颗粒状的析出物取代树枝晶和条状、菊花状析出物,弥散地分布在γ-Ni基固溶体上。镀层的宏观硬度(HRC)由原来的57.8降低到56.7,但是更多的CrB硬质相分布在γ-Ni基固溶体上。镀层与基体之间的界面结合强度由原来的139.62MPa提高到199.14 MPa,这说明热处理大幅度提高了镀层与钢基体的界面结合强度。热处理后,镀层的磨损量是原始镀层的50%,这表明镀层热处理后的抗冲蚀磨损能力明显提高。
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