27SiMn钢Ni-P与Ni-Ce/W-P化学镀及镀层性能对比研究

论文摘要

为了提高液压支柱表面的耐蚀耐磨性能,本实验以液压支柱的专用材质27SiMn钢为基体进行二元及三元化学镀研究。首先通过正交实验得到27SiMn钢表面化学镀Ni-P、Ni-Ce-P、Ni-W-P合金镀层的最优配方工艺,然后对组织结构,耐磨性,耐蚀性进行对比分析,最后还模拟煤矿井下条件进行耐蚀性对比研究。实验结果表明,本实验中制得的三种镀层均为表面光洁致密、结构均匀的非晶态镀层。Ni-Ce-P三元化学镀层较Ni-P二元化学镀层结构更均匀,耐磨性最高可提高1.16倍,普通腐蚀介质中耐蚀性最高可提高16.36倍,模拟煤矿井下条件耐蚀性最高可提高1.5倍;Ni-W-P三元化学Ni-P二元化学镀层各方面性能也有很大提高,耐磨性能最高可提高3.70倍,普通腐蚀介质中耐蚀性最高可提高9.82倍,模拟煤矿井下条件耐蚀性最高可提高1.2倍。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1.1 液压支柱
• 1.1.1 液压支柱的工作条件及质量要求
• 1.1.2 液压支柱的材料
• 1.1.3 液压支柱表面处理
• 1.1.4 化学镀在单体液压支柱防护处理中的应用
• 1.2 化学镀镍的应用现状
• 1.2.1 化学镀镍的机理
• 1.2.2 三元化学镀的发展
• 1.2.3 稀土元素和W 元素在三元化学镀研究及应用
• 1.2.4 热处理对化学镀层性能的影响
• 1.2.5 化学镀镍的应用现状及发展前景
• 1.3 本课题研究内容及意义
• 2 实验材料及方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 化学镀实验工艺流程及设备
• 2.2.1 化学镀前处理工艺的确定
• 2.2.2 化学镀Ni-P 镀液成份选择及配置
• 2.2.3 化学镀Ni-Ce-P 镀液配置及施镀
• 2.2.4 化学镀Ni-W-P 镀液配置及施镀
• 2.3 镀层热处理
• 2.4 测量镀速
• 2.5 镀层性能测试设备及方法
• 2.5.1 组织观察及成分分析
• 2.5.2 镀层硬度测量
• 2.5.3 结合力测量
• 2.5.4 镀层耐磨损性能实验
• 2.5.5 镀层耐腐蚀性能实验
• 3 27SiMn 钢化学镀层制备及性能分析
• 3.1 27SiMn 钢 Ni-P 化学镀层的制备
• 3.1.1 化学镀Ni-P 配方、工艺的选择与分析
• 3.1.2 化学镀Ni-P 正交实验
• 3.2 27SiMn 钢 Ni-Ce-P 化学镀层的制备
• 3.2.1 化学镀Ni-Ce-P 配方、工艺的选择与分析
• 3.2.2 化学镀Ni-Ce-P 正交实验
• 3.3 27SiMn 钢 Ni-W-P 化学镀层的制备
• 3.3.1 化学镀Ni-W-P 配方、工艺选择与分析
• 3.3.2 化学镀Ni-W-P 正交实验
• 3.4 镀速测量结果与分析
• 3.5 镀层的结合强度
• 3.6 27SiMn 钢化学镀层形貌及成分分析
• 3.6.1 27SiMn 钢化学镀层表面形貌
• 3.6.2 27SiMn 钢化学镀层截面形貌
• 3.6.3 27SiMn 钢表面化学镀层结构及成分分析
• 3.7 27SiMn 钢表面化学镀耐磨性分析
• 3.7.1 化学镀层的显微硬度
• 3.7.2 磨粒磨损实验
• 3.7.3 粘着磨损
• 3.8 27SiMn 钢表面化学镀耐蚀性分析
• 3.8.1 腐蚀介质浸泡实验
• 3.8.2 模拟煤矿井下环境腐蚀实验
• 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集