王朋
,
刘宏
,
吕媛媛
,
姜魁经
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.10.002
目的：研究化学沉积Ni-4.11%Mo-6.50%P和Ni-9.19%P合金镀层退火晶化转变特征,通过定量表征镀层的晶化程度、晶粒尺寸及结晶相的质量分数,建立显微组织与耐蚀性的关联。方法采用XRD衍射技术和Jade软件分析,定量表征镀层的晶化组织特征,由SEM/EDS测试确定镀层的成分及表面形貌,通过浸泡腐蚀实验及金相显微观察,对比两种镀层的耐蚀性。结果 Ni-Mo-P镀层在低于400℃退火时,只有Ni相结晶；在≥400℃退火时,发生Ni3 P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体的形成,600℃时的晶化程度为88.13%。相比之下,Ni-P镀层中Ni3 P相开始析出的温度降至300℃,600℃时的晶化程度达到91%。在相同温度进行热处理时,Ni-Mo-P镀层晶粒尺寸小于Ni-P镀层。在发生Ni3 P晶化反应的温度下,两种镀层中Ni3 P的晶粒尺寸总是大于Ni相。在0.5 mol/L的H2 SO4中,对于Ni-Mo-P镀层,除300℃外,其他温度下的热处理均能显著改善其耐蚀性；而对于Ni-P镀层,镀态下具有最好的耐蚀性能。在10%的HCl溶液中,退火温度为600℃时,Ni-Mo-P镀层的耐点蚀性能更好；而Ni-P合金则相反,镀态及低温200℃退火后的耐点蚀性能最好。结论 Mo的共沉积提高了Ni-Mo-P镀层Ni3 P的析出温度,降低了镀层的晶化程度及晶粒尺寸；与Ni-P镀层相比,高温退火的Ni-Mo-P镀层表现出了优异的耐点蚀性能,但耐硫酸均匀腐蚀的性能较差。
关键词:
化学沉积
,
Ni-Mo-P镀层
,
Ni-P镀层
,
退火
,
显微组织
,
耐蚀性
姜魁经
,
刘宏
,
吕媛媛
,
王朋
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.004
目的 研究两种激光退火工艺(线光斑无搭接扫描、圆光斑搭接扫描)对非晶态结构的Ni-4.6Mo-12.4P镀层晶化组织特征及硬度的影响.方法 在Q235钢基体上化学沉积Ni-Mo-P镀层,然后用两种激光工艺对其进行热处理.通过XRD测试并结合Jade软件定量分析镀层晶化程度、结晶相质量分数及其晶粒尺寸,利用SEM/EDS确定镀层的成分及表面形貌,采用纳米压痕技术对镀层进行硬度测试,最后对两种激光工艺进行对比.结果 Ni-Mo-P镀层在线光斑扫描速度低于12mm/s、圆光斑扫描速度低于10 mm/s时,发生Ni3P晶化反应,同时伴有Ni-Mo固溶体形成.Ni3P相的晶粒尺寸大于Ni/Ni-Mo相尺寸,但扫描速度为6mm/s时,Ni/Ni-Mo相尺寸大于Ni3P相尺寸.扫描速度相同时,线光斑扫描镀层比圆光斑扫描镀层获得更高的晶化程度和Ni3P质量分数,而线光斑扫描的Ni3P相尺寸小于圆光斑扫描的尺寸.扫描速度为6～10 mrn/s时,除扫描速度10 mm/s外,线光斑扫描镀层的硬度较高.结论 能量密度高的线光斑无搭接扫描比能量密度低的圆光斑搭接扫描更有利于Ni3P相的析出,而圆光斑搭接扫描易于Ni3P相尺寸的长大.镀层的硬度主要受Ni3P相的尺寸及其质量分数的影响.
关键词:
激光退火
,
线光斑
,
圆光斑
,
化学沉积Ni-Mo-P镀层
,
显微组织
,
硬度
吕媛媛
,
刘宏
,
王朋
,
姜魁经
材料热处理学报
通过化学沉积法制备了Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层.采用XRD定量分析、SEM/EDS扫描电镜观察及光学干涉法,并通过显微硬度测试、摩擦磨损试验,研究了退火前后梯度合金的晶化组织特征、硬度、耐磨性及磨损机理.结果表明,从镀态到300℃退火后,梯度合金外层Ni-Mo-P仅发生Ni相晶化,内层Ni-P还伴有Ni3P析出.从400℃到800℃退火后,外层开始发生Ni3P晶化反应,同时Ni-Mo固溶体形成,800℃晶化程度约为97.13％,而内层完全晶化.无论内层还是外层,在Ni3P刚开始析出时,Ni相的晶粒尺寸总是小于Ni3P相.梯度合金400℃热处理后的显微硬度出现峰值,但相应的耐磨性最低;600℃热处理后表现出优异的耐磨性,这一性能特征可为在高温条件下工作、且要求保持高耐磨性的工件的工业应用提供潜在的可能性.梯度合金的磨损机制主要取决于外层磨屑中含有的Ni/Ni-Mo、Ni3P相尺寸大小对内层摩擦磨损过程的影响以及内层的组织状态.
关键词:
化学镀
,
晶化
,
硬度
,
组织结构
,
磨损机理
