不锈钢电刷镀镍磷合金工艺及性能地研究

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1、西华大学硕士学位论文摘要本文以304不锈钢为研究对象，重点对该不锈钢电刷镀前处理工艺中的活化和打底工序进行了研究，发现将2撑活化液和1：jfj}活化液配合使用得到镀层的结合力最好；采用特殊镍作为打底层，其厚度适中有利于提高镀层与基体之间的结合力。并以镀层的结合力为考察指标，采用正交试验优化了该不锈钢的电刷镀前处理工艺，确定了最佳的前处理工艺为：电净液正极性电净，电压为12V、时间为30s、相对运动速度为8m／min(12V／30s／8rn／min)；2≠}活化液反极性活化，工艺参数为12V／20s

2、／20m／min；1≠≠活化液反极性活化，工艺参数为12V／20s／14m／min、1≠}活化液正极性活化，工艺参数为12V／15s／14m／min；特殊镍打底，工艺参数为12W60s／14m／min。采用优化的不锈钢前处理工艺刷镀快速镍，经过78次热震试验后，镀层无脱落、起皮现象出现。本文还以304不锈钢电刷镀Ni．P合金工艺为研究对象，通过单因素试验以镀层的沉积速度和镀层的磷含量为考察指标，研究了Ni—P合金镀液中各组成浓度和工艺条件对镀层质量的影响。结果表明增大硫酸镍浓度、次亚磷酸钠浓度、P

3、H值和工作电压均可提高镀层的沉积速度和磷含量，但超过一定值后镀层的沉积速度或磷含量会降低；同时，减小柠檬酸浓度或相对运动速度可以提高镀层的沉积速度，但减小柠檬酸浓度镀层的磷含量会降低，而改变相对运动速度对镀层磷含量无明显影响。在单因素试验的基础上，以镀层的沉积速度、镀层的磷含量、镀层的显微硬度和镀层的结合力为考察指标，采用正交试验进一步优化了Ni．P合金电刷镀工艺。确定了电刷镀Ni．P合金较佳的镀液组成和工艺条件：NiS04·6H20为2809／L：NaH2P02"H20为15∥L；C6H807’

4、H20为25∥L；Na3C6Hs07。2H20为20∥L；Na2S04为18∥L；CHCOOH为20ml／L：NaCl2H25S04适量；PH值为3；工作电压为IOV；工作温度45℃左右；相对运动速度14m／min。对优化的Ni．P合金电刷镀镀层进行了外观检测、金相检测、EDX分析、SEM分析和XRD分析以及力学性能等测试，结果表明：镀层表面呈胞状结构，截面组织呈带状结构；镀层磷含量为11．75％，为非晶态结构；镀层孔隙率很低，其厚度大于101．tm镀层孔隙基本消失；镀层显微硬度达到580HV，4

5、00℃热处理后可达到980HV；经过65次热震试验后，镀层无脱落、起皮现象出现。本文还将Ni—P合金镀层、快速镍镀层、304不锈钢三种材料的耐磨性、摩擦系数和耐蚀性进行了比较，结果表明Ni．P合金镀层镀态下的耐磨性与快速镍镀层相当，是304不锈钢的1．5倍，摩擦系数为0．375明显低于快速镍镀层(0．6)和304不锈钢(O．8)不锈钢电刷镀镍磷合金工艺及性能研究的摩擦系数；热处理后Ni．P合金镀层的耐磨性是304不锈钢的2．5倍，摩擦系数为0．3明显低于热处理后的快速镍镀层(0．55)的摩擦系数。

6、Ni．P合金镀层镀态下，在硝酸介质中的耐蚀性较304不锈钢差，在盐酸中的耐蚀性明显优于304不锈钢，在碱和盐介质中，耐蚀性较304不锈钢好；热处理后Ni—P合金镀层耐蚀性有所下降；快速镍镀层在各种介质中的耐蚀性都较Ni．P合金镀层和304不锈钢差。关键词：电刷镀；不锈钢；Ni-P合金；前处理；非晶态；耐磨性；耐蚀性Ⅱ西华大学硕士学位论文AbstractThisP印el"basedonthe304stainlesssteelforresearchobjectfocusonthestudyofthea

7、ctivationprocessandnickelpreplatingprocessinthestainlesssteelbrushelectro-platingpretreatment．Itwasfoundthat2≠≠activationfluidusedincombinationwith1撑activationfluidmakesthebestbondingforce；withadoptionofspecialnickelasapreplatedlayer,themoderatethickn

8、essisbeneficialtotheimprovementofthebondingforcebetweentheplatinglayerandthesubstrate．Moreover，allorthogonalexperimentwasadoptedtooptimizethebrushplatingpretreatmentbyusingthebondingforceastarget，andthedeterminedoptimumprocessofthepretreatment