结晶器铜板表面耐磨纳米复合镀层的制备及性能
本文关键词: 纳米复合镀技术 结晶器铜板 Ni-AlO纳米复合镀层 显微硬度 耐磨性 表面形貌 出处:《表面技术》2017年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:目的提高连铸坯质量,延长结晶器的服役时间,节约铜资源。方法采用纳米复合镀技术在结晶器铜板表面制备了Ni/Al_2O_3纳米复合镀层,并通过扫描电镜(SEM)观察了复合镀层表面形貌。采用单因素变量法研究了镀液中纳米Al_2O_3添加量、阴极电流密度及镀液温度等对纳米复合镀层显微硬度的影响。对结晶器铜板表面的纯Ni镀层和纳米复合镀层进行了摩擦磨损实验。结果在结晶器铜板表面制备出了高硬度、耐磨损的纳米复合镀层。随着镀液中纳米颗粒添加量的增加,镀层的硬度先升高后降低,且当纳米颗粒添加量为40 g/L时,复合镀层的显微硬度达到最大值384HV。因镀液中纳米颗粒的存在,随着电流密度和镀液温度的变化,纳米复合镀层的硬度变化不大。在相同的摩擦磨损条件下,纳米复合镀层和纯Ni镀层的摩擦系数分别约为0.41和0.7,纳米复合镀层的磨损量约为纯Ni镀层的1/2。结论在Ni基镀层中加入纳米Al_2O_3材料,能显著地提高复合镀层的硬度、耐磨损性能。
[Abstract]:Objective to improve the quality of continuous casting billet, prolong the service time of mould and save copper resources. Methods Ni/Al_2O_3 nanocomposite coating was prepared on the surface of mould copper plate by nano-composite plating technology. The surface morphology of the composite coating was observed by scanning electron microscope (SEM). The amount of nano Al_2O_3 in the plating solution was studied by single factor variable method. The effects of cathodic current density and bath temperature on the microhardness of nano-composite coatings were investigated. Friction and wear experiments were carried out on pure Ni coatings and nano-composite coatings on the surface of crystallizer copper plates. Wear resistant nanocomposite coatings. With the increase of the amount of nanoparticles added in the bath, the hardness of the coating first increases and then decreases, and when the amount of nanoparticles added is 40 g / L, The microhardness of the composite coating reached the maximum value of 384HV. Due to the presence of nanoparticles in the bath, the hardness of the composite coating changed little with the change of current density and bath temperature. The friction coefficient of nano-composite coating and pure Ni coating are about 0.41 and 0.7 respectively, and the wear amount of nano-composite coating is about 1 / 2 of that of pure Ni coating. Conclusion the hardness and wear resistance of composite coating can be improved significantly by adding nanometer Al_2O_3 material to Ni-base coating.
【作者单位】: 重庆大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51374260)~~
【分类号】:TF341.6;TG174.4
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,本文编号:1502525
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