Zhao Xianmeng,Li Changqing*,Ju Hui,et al.Microstructure and properties of Ni-W and Ni-W-SiC alloy scoating deposited by electroplating[J].Plating & Finishing,2024,(4):18-23.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2024.04.003]
电沉积Ni-W及Ni-W-SiC镀层的组织与性能
- Title:
- Microstructure and properties of Ni-W and Ni-W-SiC alloy scoating deposited by electroplating
- 关键词:
- Ni-W 镀层; Ni-W-SiC 镀层; 维氏硬度; 耐磨性; 耐蚀性
- Keywords:
- nickel-tungsten coating ; nickel-tungsten-silicon carbide coating ; vickers hardness ; wear resistance ; corrosion resistance
- 分类号:
- TQ153.2
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 采用电沉积法在钢基体表面制备了 Ni-W 和 Ni-W-SiC 镀层,并对镀层的成分及组织结构、维氏硬度、与基体的结合力、耐磨性和耐蚀性进行了测试与分析。结果表明,镀层在镀态为非晶结构,在 500 ℃ 热处理 2 h 会发生明显晶化, Ni-W 和 Ni-W-SiC 镀层的维氏硬度分别高达 1036 HV 和 1136 HV ,硬度和耐磨性均明显高于 Cr 镀层。经过中性盐雾试验,镀层表现出良好的耐蚀性,保护评级可达到 10 级。
- Abstract:
- : Ni-W and Ni-W-SiC alloy platings were prepared on steel substrate by alloy electrodeposition method. The chemical compositions , microstructure , vickers hardness , bonding strength , wear resistance and corrosion resistance of the coatings were tested and analyzed. The results show that the coatings as received are noncrystal , but most would crystallize after heat treatment at 500 ℃ for 2 h. The vickers hardness of Ni-W and Ni-W-SiC coatings can up to 1036 HV and 1136 HV , respectively. The vickers hardness and wear resistance of Ni-W and Ni-W-SiC coatings are obviously better than that of Cr coating. By neutral salt spray tests , the coatings shows good corrosion resistance. Their protection rating can be level 10.
参考文献/References:
[1] 黄嘉乐 , 王启伟 , 阳颖飞 , 等 . 替代电镀铬的碳化硅类复合电镀技术研究进展 [J]. 表面技术 , 2021, 50(1): 130-137.
[2] 查丽娜 , 李金花 , 周保学 , 等 . 电镀铬 (Ⅵ) 废水离子交换处理与资源化利用的研究进展 [J]. 材料保护 , 2021, 54(10): 123-126.
[3] 郑哲 , 陈文静 , 林安 , 等 . 关于实现我国功能性六价铬电镀闭路循环体系的建议 [J]. 材料保护 , 2021, 54(5): 126-130.
[4] 鲁喜宁 , 丁洁琼 , 余世杰 . 钻具螺纹表面镀镍钨合金的应用研究 [J]. 材料保护 , 2021, 54(4): 145-148.
[5] 李辉 , 邵凤翔 , 刘希东 . 齿轮钢表面电沉积 Ni-W/SiC 复合镀层的研究 [J]. 电镀与环保 , 2019, 39(5): 17-19.
[6] 唐泽玮 , 姚斌 , 姬振宁 , 等 . 非晶态镍钨合金镀层油管的耐 CO 2 腐蚀性能 [J]. 腐蚀与防护 , 2020, 41(10): 12-17.
[7] 陈汉斌 , 夏江冰 , 龚政 , 等 . 电沉积镍钨合金多层膜耐蚀性能研究 [J]. 电镀与精饰 , 2023, 45(1):1-7.
[8] 张帮彦 , 董家键 , 郑世杰 , 等 . 复合电沉积陶瓷颗粒增强金属基复合涂层研究进展 [J]. 电镀与精饰 , 2023, 45(1): 46-55.
[9] Kartal M, Uysal M, Gul H, et al. Effect of surfactant concentration in the electrolyte on the tribological properties of nickel-tungsten carbide composite coatings produced by pulse electro co-deposition[J]. Applied Surface Science, 2015, 354: 328-336.
[10] 王小红 , 刘豪 , 蒋焰罡 , 等 . 纳米 TiO 2 颗粒对 Ni-W-P 合金镀层性能的影响 [J]. 表面技术 , 2022, 51(1): 86-92.
[11] 郭忠诚 , 朱晓云 . 氮碳共渗对 Ni-W-SiC 复合镀层的组织及性能的影响 [J]. 金属热处理 , 2002, 27(7): 18-21.
[12] Vamsi M V N, Wasekar Ni P, Sundararajan G, et al. Sliding wear of as-deposited and heat-treated nanocrystalline nickel-tungsten alloy coatings[J]. Wear, 2018, 412: 136-143.
[13] 吴玉程 , 舒霞 , 李云 , 等 . 电沉积 Ni-W 合金纳米晶镀层组织形貌与显微硬度 [J]. 机械工程学报 , 2007, 43(12): 69-73.
[14] 吴化 , 韩双 , 吴一 . 电沉积方法制备纳米晶 Ni-W 合金工艺研究 [J]. 表面技术 , 2009, 38(2): 65-69.
[15] 王宏智 , 姚素薇 , 邢冬梅 , 等 . Ni-W 纳米结构梯度镀层的制备、表征及热应变特性 [J]. 物理化学学报 , 2002, 18(11): 1029-1032.
[16] 姚伦芳 , 罗雪芳 , 刘定富 . 热处理温度对电沉积 Ni-W-B 合金镀层性能的影响 [J]. 电镀与精饰 , 2022, 44(9): 93-96.
[17] Humam S B, Gyawali G, Joshi B, et al. Influence of WC and TaC particles on the microstructure and scratch resistance of elec trodeposited nickel-tungsten alloy[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2022, 893: 162371.
[18] 姜灿 , 余晖 , 苏卓 , 等 . 非晶态镍钨合金的制备及腐蚀与防护研究 [J]. 精细化工中间体 , 2022, 52(3): 72-76.
[19] Parsazadeh M, Fisher G, McDonald A, et al. Computational modelling of the effect of microstructure on the abrasive wear resistance of tungsten-carbide nickel composite coatings under sub-critical cyclic impact loading[J]. Ceramics International, 2022, 48(10): 14338-14348.
[20] 杨西荣 , 田倩炆 , 刘晓燕 , 等 . 热处理对化学镀 Ni-W-P 镀层组织与性能的影响 [J]. 材料热处理学报 , 2022, 43(6): 147-153.
[21] 黄嘉乐 , 王启伟 , 刘嘉楠 , 等 . 镍 - 钨 - 碳化硅复合电镀层结合强度的影响因素 [J]. 电镀与涂饰 , 2022, 41(3): 167-171.
[22] Archard J F. Contact and rubbing of flat surfaces[J]. Journal of Applied Physics, 1953, 24(8): 981-988.
[23] 吴永忠 , 王文昌 , 孔德军 , 等 . 电镀法制备 Ni-W 合金镀层的耐盐雾腐蚀性能 [J]. 四川大学学报 ( 工程科学版 ), 2013, 45( 增刊 1): 139-143.
[24] 周琼宇 , 王小芬 , 钟庆东 , 等 . 镀液 pH 值对电沉积 Ni-W 合金镀层结构及其耐蚀性能的影响 [J]. 中国腐蚀与防护学报 , 2016, 36(5): 457-462.
[25] Singh S, Sribalaji M, Wasekar N P, et al. Microstructural phase evolution and corrosion properties of silicon carbide reinforced pulse electrodeposited nickel-tungsten composite coatings[J]. Applied Surface Science, 2016, 364: 264-272.
备注/Memo
收稿日期: 2023-06-02 修回日期: 2023-08-07 作者简介: 赵显蒙( 1987 —),男,博士,工程师,主要研究方向:新材料与制造技术, email : xmzhao1987@163.com * 通信作者: 李长青( 1970 —),男,博士,高级工程师,主要研究方向:新材料与制造技术, email : 13311327344@163.com