电刷镀nal2o3ni镀层在海水中的腐蚀磨损试验

《电刷镀nal2o3ni镀层在海水中的腐蚀磨损试验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2008年西部电镀涂装高层论坛论文集电刷镀n-AI：0。／Ni镀层在海水中的腐蚀磨损试验梁志杰1谢凤宽1庄书娟2(1．装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京100072；2．装甲兵工程学院装备再制造工程系，北京100072)摘要：研究了电刷镀n—AhO，／Ni镀层在不同介质中腐蚀磨损时质量损失速率与载荷关系。应用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分别观测了n—Al：O，fNi镀层在海水中腐蚀磨损后的形貌及成分分析，分析得出n—A1：O，／Ni镀层腐蚀磨损后表面新增加了cl、Fe、Na、

2、S等元素，镀层表面除了有犁削沟槽，局部还出现了被海水腐蚀溶解的形貌。通过腐蚀磨损协同率计算得出：n—AhO，tNi镀层在海水中腐蚀磨损时，腐蚀与磨损发生了正协同作用，但磨损是丰才料流失的主要形式。关键词：电镀；腐蚀；磨损磨损、腐蚀和断裂是机械零部件、工程构件的三大主要破坏形式。腐蚀磨损就是腐蚀环境中摩擦表面出现的材料流失现象。据统计，在石油化工、能源交通、农机等行业的机械设备中，腐蚀磨损造成的损失占总腐蚀量的9％，磨损量的5％”1。电屎《镀技术嘲是一项以机械维修为主要目的的表面工程技术，它因具有设备轻

3、便、工艺灵活、镀层种类多、对环境污染小等一系列优点而被广泛地应用于机械零件的不解体现场修理和野外抢修。纳米材料是近年来出现的一种新型材料，因具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等特点，使得纳米材料具备了一些新奇特性。将纳米微粒与电刷镀技术相结合，制备的纳米复合镀层有着良好的耐磨性，已经成功应用于装备关键零部件的修复，取得了重大的军事效益和经济效益。笔者对电刷镀"A1：O，iNi镀层在海水中的腐蚀磨损行为进行试验研究，以考察电刷镀n—AI：0，／Ni镀层耐腐蚀磨损性能。1试验材料及方法1．1刷镀工艺N

4、i基镀液的主要配方如表1所示。该溶液呈蓝绿色，可嗅到氨水气味，镍离子含量为539几，pH=7．5—7．8，比重1．159／em3，．耗电系数O．104A·h／din2·“m。n—A1：O，／Ni复合镀液中n-A1：O，的含量为209／L。主要成分浓度／(g·LJ)硫酸镍254柠檬酸铵56醋酸铵23氨水105草酸铵0．1电刷镀n—A1：0，／Ni镀层的工艺流程为：镀前表面处理一电净一去离子水冲洗一24活化液活化一去离子水冲洗一34活化液活化一去离子水冲洗一无电擦拭一镀打底层一无电擦拭一蛾工作层一镀后处理

5、。各步骤处理后的标准是工件表面对水润湿良好、无干斑或无挂水珠现象。施镀时间为30min，镀层直径方向厚度一22—2008年西部电镀涂装高层论坛论文集约150批m。其具体工艺流程参见表2。表2电刷镀n-At20。／Ni_72艺流程和参数表进行施镀时，试样固定在转台的卡盘上作自转运动，转速可调，电源采用DSD一100一S型直流刷镀专用电源。基体材料为45钢，试件尺寸见图1。—-．10fJL导=i辛图1试样结构尺寸图将镀好的n～_A1：O，／Ni镀层试样非镀层部分用石蜡封存好，在超声波中清洗5rain，晾干

6、，备用。1．2试验设备腐蚀磨损试验在改进的MM200型磨损试验机上进行，试验装置示意见图2。试验载荷：100N、200N、300N、400N；滑动速度：0．42m／s；磨损时间：2h；腐蚀介质：东海海域天然海水，其主要盐类的含量见表3。利用BS300S电子天平进行镀层腐蚀磨损前后的称量；采用Quant200扫描电镜(SEM)及自带的能谱仪(EDS)，观察镀层腐蚀前后的表面形貌及分析镀层表面的化学成分。表3海水中主要盐类的含量1009海水中占总盐度的1009海水中占总盐度的成分盐的克数／g质量分数／％盐

7、的克数／g质量分数／％氯化钠2．721377．8硫酸钾0．08632．5氯化镁0．380710．9碳酸钙O．0123O．3硫酸镁0．16584．7溴化镁0．00760．2硫酸钙O．12603．6合计3．5100—23—2008年西部电镀涂装高层论坛论文集此时腐蚀与磨损之间起负协同作用；若腐蚀与磨损协同作用对材料的损失速率没有影响，则S=l，此时腐蚀与磨损之间无协同作用。S的绝对值偏离1越远，则协同作用越强。Ni镀层在海水中腐蚀磨损协同作用率见表4。从表4的数据可看出，Ni镀层在海水中腐蚀磨损时，镀层的

8、腐蚀磨损失重大于镀层的纯磨损失重与纯腐蚀失重之和，计算得出的协同作用率均大于1，说明Ni镀层在海水中腐蚀磨损时，腐蚀与磨损之间起正协同作用。载荷为100N、200N、300N、400N日,J，W。所占比例分别为75％、72％、68％、65％，。△W。所占比例分别为19％、25％、30％、34％。可见，随着载荷的增加，纯磨损分量w。所占比重减小，协同作用分量△w。所占比例上升。由此可以得出，Ni镀层虽然在海水中腐蚀与磨损发生了正协同作用，但磨损却是材料损失