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脉冲电沉积Ni-Mo-MoSi2复合镀层制备工艺的研究 第13页

更新时间:2016-11-7:  来源:毕业论文
3.4  复合镀层的磨损量分析
表3.3 不同镀层的磨损量及摩擦系数
复合镀层 磨损量(mg) 摩擦系数
Ni-Mo 0.53 0.816
Ni-Mo-MoSi2 0.35 0.705
表3.3为不同复合镀层的摩擦磨损量及摩擦系数。由表3.3可知,Ni-Mo合金镀层的摩擦磨损量大,为0.53mg,摩擦系数为0.816。与Ni-Mo合金镀层相比, Ni-Mo-MoSi2复合镀层耐磨性增加,摩擦磨损量降为0.35mg,减小了33.96%。摩擦系数也减小为0.705。这说明镀液中加入MoSi2颗粒后能够提高Ni-Mo合金镀层的耐磨性。其原因可能是MoSi2颗粒的加入可使Ni-Mo合金镀层的晶粒细化和表面致密化,加上颗粒在复合镀层中产生的弥散强化作用及MoSi2颗粒本身的高硬度性能的综合作用,复合镀层耐磨性提高。另外,复合镀层中MoSi2颗粒的存在能够减少相对较软的基体金属钼镍和对磨球的摩擦,同时,在磨损载荷作用下MoSi2颗粒对晶界起到钉扎作用,阻碍位错运动,限制复合镀层变形与失效,有效地提高了复合镀层的耐磨性[27]。
3.5  复合镀层形貌分析

图3.12  MoSi2浓度对Ni-Mo-MoSi2复合镀层形貌的影响
a-0g/L,b-6g/L,c-8g/L,d-10g/L,e-12g/L,f-14g/L
图3.12为不同浓度MoSi2对Ni-Mo-MoSi2复合镀层表面形貌的影响。图3.12a为没有添加MoSi2微粒后的Ni-Mo合金镀层的表面形貌,从图3.12a中可以看出,Ni-Mo镀层表面比较平整,致密,局部有少量立体感较强、边界清晰的球形颗粒。与图3.12a相比,图3.12bNi-Mo-MoSi2复合镀层表面颗粒增加,与Ni-Mo镀层表面球形颗粒不同的是,复合镀层表面颗粒嵌入镀层中,边缘立体感减弱,边界变得模糊,表面覆盖了Ni,Mo金属镀层。这是因为MoSi2具有弱导电性,在与Ni,Mo共沉积在基底表面是仍可作为基底的活性中心,Ni,Mo在其表面发生共沉积。图3.12b、c,d,e,f分别是不同浓度MoSi2时的Ni-Mo-MoSi2复合镀层的表面形貌。从图3.12中可知,当MoSi2浓度在6-8g/L之间变化时,复合镀层表面的颗粒密度随着MoSi2浓度增加而增加,当MoSi2浓度达到8g/L时,复合镀层表面颗粒密度最大。当MoSi2浓度在8-14g/L之间变化时,复合镀层表面颗粒密度则随着MoSi2浓度增加而减小。与图3.12a相比,图3.12b、c、d、e、f复合镀层表面没有镶嵌颗粒的部位比没有加入MoSi2颗粒的复合镀层更致密平整,晶粒更细。其原因可能是因为镀液中的MoSi2微粒扩散吸附在阴极表面,阴极极化增加,促使晶种的形成速度高于晶体长大的速度,另外,MoSi2可作为晶粒成核中心,使晶粒成核速率大大增加,使复合镀层结晶细化,致密。

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