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1.3 測試方法
(1)采用401MVDTM型維氏顯微硬度計(jì)測量鍍層的顯微硬度,載荷為50g,加載時間為15s,取5點(diǎn)平均值作為鍍層的顯微硬度。
(2)采用TRB01-02539型銷-盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),考察復(fù)合鍍層的摩擦磨損性能。測試條件:室溫,干摩擦,空氣相對濕度(50±2)%,溫度為(23±1)℃;摩擦副為直徑6mm的小球,材質(zhì)為100Cr6;載荷為5N,摩擦速率為0.12m/s,磨痕半徑為5mm,轉(zhuǎn)速為5000r/min。試樣前后均經(jīng)丙酮清洗,用BS224S型電子分析天平測定試樣的磨損質(zhì)量損失。
(3)用日本理學(xué)D/max2200型全自動X射線衍射儀,對鍍層進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。測試條件:陽極為銅靶(λ=15.4056nm),管電壓40kV,管電流20mA,2θ掃描范圍10°~80°,掃描速率5°/min。
(4)采用FEIQuanta200FEG場發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡,觀察鍍層的表面形貌。
2 結(jié)果與討論
2.1 鍍液的pH值對鍍層硬度的影響
鍍液溫度為35℃,電流密度為28A/dm2,電鍍時間為30min,鍍層為光亮銀白色。圖1為鍍液的pH值對鍍層硬度的影響。
由圖1可知:鍍液的pH值在1.9~2.9范圍內(nèi),鍍層的硬度變化不大;pH值為2.4時,鍍層的硬度為最大值7370MPa;pH值在2.9~3.6范圍內(nèi),鍍層的硬度逐漸變小。
2.2 鍍液的溫度對鍍層硬度的影響
在溶液的pH值為2.4,電流密度為28A/dm2,電鍍時間為30min的條件下,研究了鍍液的溫度對鍍層硬度的影響,如圖2所示。由圖2可知:鍍層的硬度隨溫度的上升而增加,從6690MPa逐漸增加到7650MPa。
2.3 電流密度對鍍層硬度的影響
在溶液的pH值為2.4,鍍液溫度為45℃,電鍍時間為30min的條件下,研究了電流密度對鍍層硬度的影響,如圖3所示。由圖3可知:電流密度在28~45A/dm2范圍內(nèi),鍍層的硬度隨電流密度的上升而增加,從7650MPa逐漸增加到7740MPa。導(dǎo)致硬度增加的原因可能是電流密度提高使得陰極極化增強(qiáng),陰極極化的增強(qiáng)導(dǎo)致鍍層顆粒越細(xì)。細(xì)的顆粒比粗大的顆粒的硬度要高。
2.4 熱處理溫度對鍍層硬度的影響
在溶液的pH值為2.4,鍍液溫度為45℃,電鍍時間為30min,電流密度為45A/dm2的條件下,鍍層分別在25℃,200℃,250℃,300℃和350℃下熱處理2h,常溫退火。熱處理溫度對鍍層硬度的影響,如圖4所示。由圖4可知:熱處理溫度在25~350℃范圍內(nèi),隨著熱處理溫度的提高,鍍層的硬度逐漸增加,從7740MPa逐漸增加到9450MPa。熱處理溫度為350℃時,鍍層的顏色略發(fā)黃。
