Ni-W合金镀层在电池外壳成形模中的应用.pdf

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1、模具工业2010年第36卷第5期Ni—W合金镀层在电池外壳成形模中的应用舒畅，谢光荣(广东．r-．,1k：k学材料与能源学院，广东广州510006)摘要：介绍采用电镀法在不锈钢电池外壳成形凸模上沉积Ni-W合金镀层，并对成形凸模失效形式、镀层的表面形貌、组织结构、显微硬度、耐磨性能等进行了分析。结果表明，已镀凸模的使用寿命出未镀凸模使用寿命有较大提高。关键词：电池外壳；成形凸模；Ni-W合金镀层中图分类号：TG174．41文献标识码：B文章编号：1001—2168(20l0)05—0070—04ApplicationOfN

2、i．WalloycoatingindieforformingbatteryshellSHUChang，Ⅺ哐Guang-rong(FacultyofMaterialsandEnergy，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou，Guangdong510006，China)Abst~d：AnelectroplatingmethodtodepositNi-Walloycoathagonthepunchofadieforformingastainlesssteelbatteryshellw

3、asstated．，n1efailuremodeoftheformingpunch。thesudacemor-phology，microstructure，microhardnessandwearresistantpropertiesofthecoatingwereanalyzedanddiscussed．nleexperimentalresultsshowthattheservicelireofthealloy-coatedpunchiSmorethantwicelongerthanthatwithout．Keyword

4、s：batterysheI1；formingpunch；Ni-Walloycoating1引言加优异，与不锈钢的互溶性不大，对改善镀层的耐磨以镍磷为主的镍基合金电镀工艺由于操作容性和防粘着性，有良好的效果。为了了解以Ni-W合易，镀层具有较高的硬度、致密性、耐蚀性、耐磨性、金镀层在不锈钢成形凸模上的实际应用状况和可行耐高温性及良好的外观，在工具、成形模上已有广性，选用某电池厂的5号电池不锈钢外壳成形凸模泛应用[1-3]o由于模具的使用条件和影响因素复杂进行电镀Ni-W合金纳米晶、非晶镀层处理，并对其多样，使得镍基合金镀层在

5、工模具上的应用受到了使用寿命、失效形式、表面镀层组织和硬度等进行分很大制约，其中不锈钢成形模更是一个难点，这主析。要是目前国内普遍成形不锈钢制件用的模具材料为Cr12(或Crl)、高速钢、合金铸铁等铁基合2试验材料及方法金，而这些材料与不锈钢(如：4、~W：,430等)互2．1成形凸模材料与制造工艺溶性大，容易在制件和凸模之间发生粘着，轻者降成形凸模材料为Q12。主要成份为(质量分低模具寿命，在工件表面产生划痕、划伤，重则由于数％)：2．00～2．3C，11．5～13Cr，≤0．35，≤0．40凸模与制件之间发生冷焊现象，

6、使模具报废】oSi。电池外壳材料为~B3o4不锈钢。成形凸模尺寸Ni-W合金镀层，特别是当其镀层为纳米晶、非晶时，如图1所示，表面粗糙度值为0．25／~rno镀层中因晶界、间隙、位错和组分偏析较少，性能更收稿日期：2010—01—03。作者简介：舒畅(1973一)，男，湖南长沙人，实验师，主要从事金属材料的组织与性能、表面工程技术方面的研究，地址：广东省广州市广州大学城广东工业大学材料与能源学院，(电话)1363239"3463．(电子信箱)取@g由Jt．edu．cn。模具工业2010年第36卷第5期71成形凸模制造工艺为

7、：下料一退火一车削一热直径为≯0．2rrrn，载荷为10N，采用往复式刻划磨损处理一精磨。退火在箱式炉中进行，工艺为850～试验法，并观测磨痕宽度。870℃保温lh，然后在740～760℃等温3～4h，随炉冷至500℃后出炉空冷，硬度要求≤255HB。高温13试验结果及分析100℃淬火后，500℃×2h二次，硬度为59～613．1镀层的形貌腻用超微负荷显微硬度机的金相摄影系统及扫描电镜观察与成形凸模同工艺条件下制备出的测试样2．2电镀Ni-W合金纳米晶、非晶镀层工艺件的Ni-W合金镀层表面与断面形貌，如图2、3所镀液组成：

8、硫酸镍60g／L钨酸钠150g／L，柠檬示。镀层表面均匀光整，镀层断面均匀致密，镀层与酸130g／L用分析纯试剂和蒸馏水配制溶液，氨水基体的结合呈咬合状，层基咬合状结合的比平直结做调节镀液pH值用的添加剂。合的层基结合力要大。经能谱检测，证实镀层中的电镀装置：阳极为纯镍板，阴极为成形凸模(凸钨的质量分数