细薄钢件表面化学镀工艺的研究

发布时间：2016-07-13 13:08

  本文关键词：细薄钢件表面化学镀工艺的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《东华大学》 2014年

细薄钢件表面化学镀工艺的研究

包雨威  

【摘要】：针织器材是针织机在编织过程中与纤维直接接触、使织物成形的关键器材,它对织物的质量有着至关重要的作用。在编织过程中,若针织器材表面粗糙度差、耐磨性差,容易导致针织器材将织物拉毛、拉断和不耐用。因此,须通过合适的表面处理工艺进行弥补。本课题在SK5钢基体上进行化学镀镍工艺和配方研究,希望得到一种合适的化学镀镍工艺,既能满足织针工艺要求：银白色光泽、均镀无变形、结合力牢；又能满足其安装及使用要求：镀层厚度不超过5μm,并有一定耐磨性。 首先从化学镀镍-磷的动力学进行分析,通过对化学镀镍机理的讨论,确定以“半球面自催化沉积”为模型；再对化学镀热力学进行分析,由电势-pH图作为参照,结合工业实际,确定使用酸性化学镀镍,pH值为3.0～4.0；通过热力学理论计算,确定初选的化学镀镍配方组成为：硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸钠、氯化铵、十二烷基磺酸钠及硫脲。 在确定初选配方的基础上,对化学镀镍工艺进行设计,确定了各前后处理工艺流程及具体操作方法；再对实验过程进行设计,针对“镀层厚度”、“孔隙率”及“显微硬度”三个最主要指标,进行各个影响因素独立试验与正交实验相结合的实验分析方法,得出最优工艺配方：温度70℃,时间10min,硫酸镍25g/L,次磷酸钠25g/L,且硫酸镍对三大指标的影响均为最大。对“表面粗糙度”、“结合力”两个指标进行补充分析,得出最优工艺配方为：硫酸镍25g/L,次磷酸钠25g/L,柠檬酸钠25g/L,氯化铵25g/L,光亮剂2g/L,硫脲2mg/L,pH值3.0-4.0,温度70℃,施镀时间10min。采用该化学镀镍配方,可获得较低孔隙率12点/cm2,镀层厚度在4.1μm,且有较好的耐磨性及合格结合强度的镀层。 由于计算机技术有大量处理数据、并快速分析的能力。因此,最后运用BP神经网络技术对化学镀工艺进行建模研究。以实验数据为基础,在对所建BP模型进行训练及准确性的预测验证后,所建BP模型可对化学镀镍工艺进行预测,并达到优化目的。通过Matlab'‘响应曲面”的分析得知：实际验证与数值模拟的结论基本一致。并得到优化数值为：硫酸镍质量浓度为25.2g/L、施镀时间为9.98min、施镀温度为69.9℃时,化学镀达到效果最好,可获得镀层厚度为4.8μm、镀层孔隙率为11点/cm2、镀层显微硬度为484.3HV的镀层。

【关键词】：
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG174.44
【目录】：

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