苗斌
,
贾卫平
,
吴蒙华
,
杨帆
表面技术
分别在垂直和平行磁场环境下电沉积镍,利用XRD和SEM研究了电流密度、磁场强度、磁场方向、超声强度对镍晶镀层织构,以及磁场强度对镀层表面形貌的影响作用,并对其影响机理进行了分析.结果表明:增大电流密度对(200)晶面取向具有促进作用,随着电流密度的增大,晶面织构由以(111)为主变为以(200)为主;磁场强度增加会促使镀层织构(111)晶面取向增强,平行磁场相较于垂直磁场更有利于晶粒生长;超声作用会使晶粒由择优取向变为随机取向;此外,施加磁场作用后,晶粒尺寸随磁感应强度增加而减小,表面更加均匀.
关键词:
磁场
,
电沉积
,
织构
,
表面形貌
刘兰波
,
吴蒙华
,
王元刚
,
贾卫平
机械工程材料
采用超声-脉冲电铸工艺在覆铜板表面的微区域内制备了镍铸层,用扫描电镜观察镍铸层的表面形貌,并采用Image Tool软件测量了镍铸层的平均晶粒尺寸,研究了超声波功率及方向、脉冲平均电流密度、脉冲占空比等对镍铸层晶粒尺寸的影响。结果表明：其他条件相同时,双向（y向和z向）超声波制备镍铸层的晶粒尺寸小于相同功率单向（y向或z向）超声制备的;随着超声波功率、脉冲平均电流密度的增大,镍铸层的晶粒尺寸先减小后增大;当脉冲占空比由10%增大到30%时,晶粒尺寸由0.97μm增大到3.32μm。
关键词:
超声-脉冲电铸
,
镍铸层
,
晶粒尺寸
贾卫平
,
姚井龙
,
吴蒙华
,
吴敬明
,
王邦国
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.03.013
目的：在NiCr20 TiAl基体材料上进行镍基纳米TiN电沉积复合镀后再开展激光重熔工艺,研究激光重熔参数对镀层表面质量、结合力及硬度的影响。方法采用正交实验,研究不同激光重熔参数(扫描速率、搭接量、离焦量等)对重熔镀层的影响,采用显微硬度计、扫描电镜和划痕仪进行硬度、表面形貌和结合力检测,以得到较优工艺参数。结果通过控制重熔参数对镀层表面能量和表面形貌的影响,以降低表面性能差异,以得到了激光重熔较佳工艺参数为：电流115 A,脉宽为8 ms,频率为10 Hz,离焦量15 mm,扫描速度230 mm/min,使获得的镀层表面形貌比较平整,结合力提高到大于60 N,硬度值平均为632HV,并且硬度分布均匀。结论激光重熔工艺可消除纳米复合电沉积过程中产生的间隙,纳米复合镀层致密均匀,镀层与基体之间产生良好的冶金结合,镀层表面硬度分布均匀,力学性能趋近一致。
关键词:
NiCr20 TiAl
,
纳米TiN镀层
,
激光重熔
,
工艺参数
,
性能优化
杨帆
,
贾卫平
,
吴蒙华
材料保护
为了探讨磁场作用下电铸工艺参数对单面覆铜板表面铸层显微形貌的影响，以铸层的显微硬度为指标，采用正交试验优选了微电铸工艺参数，探讨了磁场强度、电流密度以及超声功率对铸层表面形貌的影响规律，确定了磁场作用下制备高硬度且铸层平整、致密的最优工艺参数。结果表明：施加磁场后，金属离子受到磁流体力学效应对电铸过程产生影响；随着磁场强度的增大，铸层晶粒逐渐得到细化，形状更加规则；随着电流密度、超声功率的增大，铸层晶粒均呈现出先细化后粗化的规律。磁场强度0．6T、电流密度2A／dm2、超声功率240W、占空比20％下所得铸层晶粒粒径均匀，表面平整致密，显微硬度较高，具有良好的综合性能。
关键词:
微电铸
,
磁场
,
单面覆铜板
,
工艺参数
,
表面形貌
,
晶粒尺寸
,
显微硬度
吴敬明
,
贾卫平
,
吴蒙华
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.04.006
目的：进一步提高电沉积制备Ni-TiN纳米复合镀层的性能。方法选用氨基磺酸盐镀液体系,利用超声脉冲方法在3 Cr13基体上电沉积Ni-TiN纳米复合镀层,研究占空比对纳米复合镀层TiN含量、表面形貌、显微硬度、微观结构的影响。结果随着占空比增加,镀层的硬度和纳米TiN含量先增加,后降低,镀层织构衍射强度增加,结晶度提高,衍射峰变窄。在占空比为0.2时,镀层TiN含量和硬度达到最大值,TiN质量分数为3.85%,硬度为580HV0.1,且镀层表面平整、致密。结论在一定的平均电流密度下,采用合适的占空比可以获得表面平整、致密的Ni-TiN纳米复合镀层。纳米TiN的共沉积影响了镍的结晶过程,不同占空比下制备的镀层中纳米TiN含量不同,引起了镀层晶格畸变,织构发生明显变化,性能改变。
关键词:
氨基磺酸盐镀液
,
占空比
,
纳米复合镀层
,
Ni-TiN
贾卫平
,
吴蒙华
,
杨帆
表面技术
目的：将超声波、磁场引入到微电铸过程中,改善电沉积镍晶微构件的表面性能。方法改变电流密度、脉冲占空比、超声波功率、磁场强度的方向和强度,进行电沉积镍晶微铸件,分析这些工艺参数对微铸件表面形貌和显微硬度的影响。结果微铸件的显微硬度随磁场强度的增大而显著提高,随着阴极电流密度、超声波功率及脉冲占空比的增大呈现出先升高、后下降的规律,其中脉冲占空比对电铸层显微硬度的影响较弱。优选的工艺参数为：垂直磁场强度0.8 T,阴极电流密度2 A/ dm2,超声波功率240 W,脉冲占空比20%。结论引入超声波和磁场后可优化电沉积环境,细化电铸层晶粒尺寸,改善电铸层微观形貌,提高微铸件显微硬度。
关键词:
多场复合作用
,
电沉积工艺参数
,
镍晶微铸件
,
表面性能
