在高强钢基体上进行Ni-P-TiO2化学复合镀的研究

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高强钢因其优异的力学性能,得到广泛应用。在高强钢钢表面实施化学镀镍或复合镀,可以有效提高其耐腐蚀性能,同时还可以提高其耐磨性和硬度。本研究采用化学镀方法,在高强钢表面进行化学镀镍和复合镀Ni-P-TiO2。研究了镀液组成、施镀温度等对镀速、镀层组成和品质等的影响,优化镀液组成;研究了镀液中Ni2+离子浓度变化对镀速变化影响;研究了镀液温度和镀液中Ti02添加量对复合镀层镀速、复合镀层附着力及复合镀层表面形貌的影响。论文取得以下主要研究结果:(1)以化学镀镀速为优化目标,选取镀液pH值、乳酸添加量、丁二酸添加量及丙酸添加量为影响因子数,进行化学镀镍正交实验研究,得最优工艺参数:pH值为4.5、乳酸添加量为10mL·L-1、丁二酸添加量为10g·L-1以及丙酸添加量为5mL·L-1;(2)在最优工艺参数下对试样进行化学镀镍实验:镀层镀速约为51μm·h-1;镀层均匀且表面光洁、结构致密、无气孔、斑点、起皮及分层等缺陷;镍镀层与基体结合强度良好;化学镀镍氢脆性符合相关标准的要求;(3)在高强钢基体上得到镀层Ni-P-TiO2复合镀层,镀层由金属镍层和Ni-P-TiO2复合镀层两部分组成;Ti02沿复合镀层生长方向弥散、且不均匀分布;(4)在镀液中Ti02添加量一定的情况下,随着镀液温度升高,复合镀层镀速加快;镀层气孔数量和孔径都减少;在镀液温度一定的情况下,随着镀液中Ti02添加量增加,复合镀层镀速变慢,气孔数量显著增大和孔径增加。
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