磷含量对化学沉积Ni-W-P合金热处理晶化及腐蚀行为的影响

发布时间：2017-10-18 08:22

  本文关键词：磷含量对化学沉积Ni-W-P合金热处理晶化及腐蚀行为的影响

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【摘要】：采用化学沉积法制备了两种成分的Ni-W-P镀层,其成分分别为M(Ni-4.83%W-11.26%P)和N(Ni-4.90%W-5.98%P)。利用X射线衍射技术(XRD),并结合Jade软件,定量分析了镀层的相组成、晶化程度、晶粒尺寸以及晶格微应变；通过电化学极化实验,维氏显微硬度测量,并采用扫描电镜(SEM)和光学显微镜,观察了两种镀层在热处理前后以及腐蚀前后的表面形貌,研究了磷含量对化学沉积Ni-W-P合金热处理晶化及腐蚀行为影响。得到的主要结论如下：磷含量高的镀层M具有更高的非晶化程度,镀态表面形貌更为致密,而磷含量相对低的镀层N表面存在一些微小的孔隙。经过热处理晶化后,微小空隙会由于原子扩散而逐渐消失。镀层在其晶化过程中,胞状边缘变得模糊,结构逐渐变得平整光滑。X射线衍射分析表明,镀态下高含磷量的M镀层为非晶态结构,而较低磷含量的N镀层是由Ni微晶和非晶相所组成的混晶态结构。当两镀层热处理加热时,镀层中Ni相发生析出且析出量越来越多,温度继续升高后Ni3P相也开始析出并长大。两镀层的显微硬度变化趋势基本一致,都是随热处理晶化温度的上升先升高然后又降低。N在400℃的热处理晶化温度下达到最大硬度值,M在500℃的热处理晶化温度下达到最大硬度值。温度继续升高后硬度开始下降,但高磷含量的镀层下降速度相对较慢,这主要与镀层中Ni和Ni3P两相的晶粒尺寸及相的数量有关。镀态镀层的微应变最大,且随退火温度的升高而降低,退火温度在300-400℃时,微应变数值出现骤降。低温下M镀层的微应变值远大于N镀层,表明P具有增大镀层内微应变的作用。从不同热处理条件下的阳极极化曲线以及M镀层400℃热处理和N镀层镀态下的腐蚀后的表面形貌可以看到,两种镀层在0.5mol的H2SO4溶液中发生的是均匀腐蚀。P提高了镀层在低温下的耐腐蚀性。
【关键词】：化学镀 微观组织 Ni-W-P镀层 P含量 耐蚀性
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4;TG156
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 课题来源及背景11-12
• 1.2 化学镀技术概述12-13
• 1.3 镀镍的历史发展及研究现状13-15
• 1.3.1 镀镍的历史发展13-14
• 1.3.2 化学镀Ni目前的研究现状14-15
• 1.4 化学镀Ni-W-P的技术15-20
• 1.4.1 化学镀Ni-W-P合金的机理作用15-16
• 1.4.2 化学镀Ni-W-P的研究现状16-20
• 1.5 本课题研究的目的和意义20-21
• 1.5.1 本课题目的和意义20
• 1.5.2 课题的主要研究内容20-21
• 第2章 实验方法21-29
• 2.1 化学镀液的配制21-22
• 2.1.1 化学镀液的成分21-22
• 2.1.2 镀液的制备22
• 2.2 试样的制备22-25
• 2.2.1 镀前处理23-24
• 2.2.2 施镀过程24
• 2.2.3 镀后处理24-25
• 2.3 镀层显微结构观察25-26
• 2.3.1 镀层的成分分析25
• 2.3.2 镀层的表面形貌25-26
• 2.3.3 镀层的X射线分析26
• 2.4 镀层的性能分析26-29
• 2.4.1 镀层的硬度测试26-27
• 2.4.2 镀层的耐蚀性测试27-29
• 第3章 磷含量对热处理晶化Ni-W-P镀层组织的影响29-43
• 3.1 镀层EDS成分分析29-30
• 3.2 热处理晶化对镀层表面形貌的影响30-32
• 3.3 镀层的X射线衍射分析32-41
• 3.3.1 晶化温度与沉积层结构关系的XRD综合分析32-34
• 3.3.2 磷含量与沉积层晶化结构关系的XRD对比分析34-37
• 3.3.3 热处理对镀层晶粒尺寸、晶化程度的影响37-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 磷含量对热处理晶化Ni-W-P镀层性能的影响43-53
• 4.1不同磷含量镀层硬度分析43-45
• 4.1.1 热处理与镀层硬度的关系43-44
• 4.1.2 热处理对镀层硬度的影响机理44-45
• 4.2 不同磷含量镀层微应变分析45-46
• 4.2.1 热处理与镀层微应变的关系45-46
• 4.2.2 热处理对镀层微应变的影响46
• 4.3 不同磷含量镀层耐蚀性分析46-51
• 4.3.1 热处理温度与镀层耐蚀性的关系46-49
• 4.3.2 镀层的腐蚀行为及影响机制49-51
• 4.4 本章小结51-53
• 第5章 主要结论53-55
• 参考文献55-61
• 致谢61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 朱晓云 ,郭忠诚 ,翟大成;化学镀Ni-P合金在铝合金表面强化上的应用[J];中国表面工程;2001年01期

2 黄林国,李曙,李诗卓;Ni-P化学镀层在动态加载条件下的摩擦学性能研究[J];中国表面工程;2003年01期

3 谢明立,储凯,付健;镍-磷合金化学镀镀层成分及时效处理温度对镀层组织性能的影响[J];表面技术;1998年02期

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5 杜楠,赵晴,Mark Pritzker;化学镀镍钨磷合金过程中的析氢行为和沉积机理[J];南昌航空工业学院学报(自然科学版);2002年04期

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本文编号：1053944