4.3-化学镀相关实例幻灯片.ppt

4.6.8 化学镀相关研究实例 *  Ni-P/Ni-W-P镀层的组织成分及性能研究 4.1 镀层的形貌 Ni-P镀层 Ni-W-P镀层 Ni-P/Ni-W-P镀层 图4.1 镀层的表面形貌 Ni-P镀层 Ni-W-P镀层 Ni-P/Ni-W-P镀层 图4.2 热处理后镀层的表面形貌 Ni-P 基体 Ni-W-P 基体 Ni-P Ni-W-P 基体 Ni-P镀层 Ni-W-P镀层 Ni-P/Ni-W-P镀层 图4.3 镀层的截面形貌 图4.4 Ni-P/Ni-W-P镀层的端面形貌  4.2 镀层的结构 图4.5 镀层的X射线衍射图 (a) Ni-P镀层 (b) Ni-W-P镀层 (c) Ni-P/Ni-W-P镀层  (a) Ni-P镀层 (b) Ni-W-P镀层 (c) Ni-P/Ni-W-P镀层 图4.6 热处理后镀层的X射线衍射图 图4.6是镀层热处理后的X射线衍射图，经过分析衍射峰分别对应Ni相及Ni3P金属间化合物，这是因为在高温热处理时镀层发生了晶化，析出了面心立方的晶体Ni相以及金属间化合物Ni3P ，在500℃热处理温度下，磷原子扩散偏聚，析出物聚集粗化，镀层完全晶化，形成稳定结构。但是在图(b)和(c)中晶态的镀层中没有出现P和W的衍射峰，P和W元素均固溶在面心立方的镍晶格中。对比三种镀层的XRD图谱可以看出热处理后Ni-W-P镀层和Ni-P/Ni-W-P 镀层中Ni3P的衍射峰少于Ni-P镀层，这是因为W的存在，它增强了原子间结合力，对P原子的扩散起钉扎作用，影响了Ni3P的形成。  4.3 镀层的耐磨性分析 图4.7 基体和镀层的磨损形貌 （a）基体 （b）Ni-P镀层 （c）Ni-W-P镀层 （d）Ni-P/Ni-W-P镀层 图4.13是基体和三种镀层的磨损形貌。从图中可以看到基体表面的摩擦表面有大量的磨屑，表明基体的磨损形式主要是粘着磨损。而镀层的磨损表面有较深的犁沟并伴随有镀层撕裂，如图(b)、(c)、(d)所示，这说明镀层虽然结构均匀细致，但是由于表面硬度较高，抗塑性变形能力较差，粘着磨损和磨料磨损严重，另外镀层与基体的结合属于机械结合，当镀层塑性变形后在切应力的作用下容易发生剥落。 Ni-P镀层 Ni-W-P镀层 Ni-P/Ni-W-P镀层 图4.8 热处理镀层的磨损形貌 图4.14是Ni-P、Ni-W-P和Ni-P/Ni-W-P镀层经过热处理之后的摩擦磨损形貌，从图中可以看出三种镀层表面都有大量的磨屑，几乎没有明显的犁沟，说明热处理之后的镀层的主要磨损形式是粘着磨损，期间可能伴随着轻微的磨料磨损。三种镀层相比，Ni-P镀层较其他两种镀层磨损较严重，耐磨性较差，这跟Ni-P镀层的硬度较低有关，这一点也跟摩擦系数的结果相吻合。 与镀层镀态磨损形貌相比，除了磨损形式不同外，磨损破坏也明显减轻，一方面的原因是热处理之后镀层的硬度有了很大的提高，耐磨性也有所提高；另一个很重的因素是镀态下镀层与基体是机械结合，在承受较大应力的情况下很容易剥落，所以镀层有大块剥落的情况，但是经过热处理之后，在高温下镀层与基体之间发生相互扩散，在受到应力时不易发生剥落。  *