论文摘要
本文首先采用正交试验的方法，对影响镀层性能的刷镀电压、阴阳极相对运动速度、镀液pH值和络合剂浓度四个参数进行了优化，获得致密的硬度高的Ni-W-Co镀层。其具体结果如下：刷镀电压12-14V，相对运动速度10m/min，pH值为1.5，络合剂浓度为30g/L。在优化工艺条件下获得的纯Ni-W-Co镀层显微硬度为608HV，沉积速度约为1.82μm/min。在优化工艺的基础上，制备了纳米颗粒复合镀层。利用SEM、XRD、DHV-1000显微硬度计、电化学工作站和MM-200磨损试验机等设备，对镀层的形貌和组织结构、显微硬度进行了表征，并深入研究了复合镀层的电化学腐蚀性能和滑动磨损性能，对其抗腐蚀机理和抗磨损机理进行了深入探讨。纳米颗粒复合镀层表面平整致密，晶粒明显细化，镀层厚度均匀，与基体结合良好。纳米颗粒的引入并没有改变镀层的晶态结构，但却使其晶粒的择优取向发生了变化。由此可见，纳米颗粒对镀层的沉积过程产生了影响，并起到了细晶强化的作用。硬质纳米颗粒（SiC或CNTs）的引入，使复合镀层硬度显著提高，且在SiC含量为10g/L时复合镀层的硬度达到最大值720HV，CNTs含量为15g/L时复合镀层的硬度达到最大值780HV。而润滑性纳米颗粒PTFE却使复合镀层的硬度下降，在PTFE含量为25g/L时低至416HV。当硬质纳米颗粒和润滑性纳米颗粒同时引入镀层中时，复合镀层的硬度都受到这两种颗粒的影响，其影响程度取决于纳米颗粒的性质和含量。极化曲线测量结果显示，在阳极腐蚀初期，因纳米颗粒的物理阻滞效应，复合镀层的抗电化学腐蚀性能优于纯镀层。当腐蚀进行到一定程度时，局部腐蚀作用强于少量纳米颗粒的阻滞效应，导致在腐蚀后期其抗电化学腐蚀性能下降。磨损试验结果表明，复合镀层的抗滑动磨损性能均优于纯镀层的抗滑动磨损性能。主要原因是硬质纳米颗粒（SiC或CNTs）使复合镀层硬度提高，抗犁削作用增强，而润滑性纳米颗粒PTFE使复合镀层的摩擦系数降低。硬质的和润滑性的纳米颗粒同时加入镀层中时，这两种颗粒的互补作用，使该类复合镀层的抗磨损性能最优。