鋼絲圈納米復(fù)合鍍層工藝的研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 10:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖3. CS300電化學(xué)測試系統(tǒng)圖2. MH6型顯微硬度計(jì)2．4檢測方法 鍍層厚度采用金相顯微鏡，對(duì)鍍件進(jìn)行金相磨制，對(duì)鍍層的斷面情況進(jìn)行觀察測量，讀出鍍層的厚度δ（μm）.每個(gè)鍍件的厚度測量在不同部位進(jìn)行3次測量，然后取其平均值.,作為沉積速率(μm/h).在求取沉積速率時(shí)，測試3個(gè)不同位置，然后求取平均值.v =δ/ t式中,δ為鍍層厚度,單位為微米（μm）。 t為試樣的施鍍總時(shí)間，單位為小時(shí)（h）. 鍍層的顯微硬度鍍層的顯微硬度用MH6型顯微硬度計(jì)檢測,載荷為200g，在試樣的不同位置取7次數(shù)據(jù)，對(duì)其中5次數(shù)據(jù)緊湊的求取平均值. 鍍層空隙率及耐蝕性的檢測孔隙率的測定采用貼濾紙法：將浸透檢驗(yàn)溶液的濾紙,緊貼在受檢鍍層表面上5 min ,然后揭下印有孔隙斑點(diǎn)的濾紙,用蒸餾水沖洗,待其干燥后, g/ L 、氯化鈉20 g/ L .鍍層孔隙率H按下式計(jì)算:H = n/S式中, n為孔隙斑點(diǎn)數(shù),單位：個(gè)； S 為被測鍍層面積,單位：cm2 .在計(jì)算孔隙率時(shí),對(duì)斑點(diǎn)直徑作如下規(guī)定:斑點(diǎn)直徑在1 mm 以下,每點(diǎn)以1 個(gè)孔隙計(jì)。直徑在1～3mm ,每點(diǎn)以3 個(gè)孔隙計(jì)。直徑在3～5 mm ,.鍍層的耐蝕性采用Cs300電化學(xué)測試系統(tǒng)進(jìn)行測試.2．5試驗(yàn)思路及方法本次課題借助于化學(xué)鎳磷鍍的方法，向某一特定的鎳磷鍍液配方中添加納米金剛石顆粒體，運(yùn)用正交試驗(yàn)研究施鍍過程中的主要影響因素，改變納米金剛石的濃度、改變鍍液的溫度，研究鍍層的表面情況、形貌結(jié)構(gòu)、鍍層沉積速率與溫度的關(guān)系及鍍層與基體的結(jié)合情況；整體試驗(yàn)流程為：圖4. 試驗(yàn)流程圖正交試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果性能測試、分析比較篩選最優(yōu)工藝組合改變納米金剛石濃度進(jìn)行試驗(yàn)分析改變鍍液溫度進(jìn)行試驗(yàn)分析得出結(jié)論在試驗(yàn)過程中，；表面粗糙度暫定為主要觀察并對(duì)比鍍層表面有無氣泡及氣泡大小.結(jié)合力在此主要采用劃痕法,觀察對(duì)比劃痕形貌：用鋒利硬質(zhì)刀片在鍍后試樣表面劃一同樣大小的小方格，觀察劃痕邊緣及交錯(cuò)部位方格內(nèi)的鍍層結(jié)合情況，此范圍鍍層不卷邊、無脫離基體現(xiàn)象則說明鍍層結(jié)合力較好，反之則說明鍍層結(jié)合不牢.耐磨性用銼刀法檢測對(duì)比：將鍍后的試樣夾在臺(tái)鉗上，觀察銼口附近鍍層，金相顯微鏡放大后觀察未發(fā)現(xiàn)起皮和脫落的耐磨性較好，反之則差.顯微硬度用MH6型顯微硬度計(jì)打點(diǎn)取平均值的方法.試驗(yàn)內(nèi)容3試驗(yàn)內(nèi)容3．1 試樣的預(yù)處理試驗(yàn)過程中，試樣的前處理工藝為：制樣除油（熱堿）水洗除銹水洗超聲波清洗鹽酸活化水洗化學(xué)復(fù)合鍍.采用在氫氧化鈉（30g/L）、碳酸鈉（25g/L）、硅酸鈉（2g/L）配置的混合溶液中在90℃的水浴中浸泡15分鐘進(jìn)行除油；在硫酸溶液（H2O:H2SO4=7:2）中浸泡1分鐘進(jìn)行除銹；除油、除銹后在超聲波震蕩器中清洗時(shí)間為5分鐘；試樣施鍍前，在鹽酸溶液（H2O:HCl=1:1）中浸泡、.堿液成分含量（g/L）溫度（℃）處理時(shí)間（min）說明氫氧化鈉（NaOH）309015在90℃的堿液中浸漬，每5分鐘拿出試樣，對(duì)其表面進(jìn)行機(jī)械清洗碳酸鈉（Na2CO3）25硅酸鈉（Na2SiO3）2，要對(duì)其充分搖勻，要對(duì)鎳磷鍍液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以使納米顆粒能夠在溶液中充分分散.鎳磷鍍液的組成如下表：鍍液組成含量及條件硫酸鎳21 g/L次亞磷酸鈉24 g/L乳酸30ml/L穩(wěn)定劑少量攪拌方式機(jī)械攪拌加熱方式采用恒溫水浴加熱試驗(yàn)結(jié)果分析及探討 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素及水平的確定本次試驗(yàn)主要研究影響鍍層的幾個(gè)主要因素：加入的納米金剛石含量、施鍍溫度、：水平加入納米金剛石含量（g/L）施鍍溫度（℃）PH值1752803853．4復(fù)合鍍層的檢測運(yùn)用正交試驗(yàn)篩選最優(yōu)工藝，并在最優(yōu)工藝條件下改變鍍液中的納米金剛石顆粒濃度和鍍液的溫度，、微觀形貌、鍍層顯微硬度、空隙率、耐蝕性等做出相應(yīng)檢測，分析影響鍍層性能的相關(guān)因素.4 試驗(yàn)結(jié)果分析及探討綜合正交方法的9組試驗(yàn)，總體評(píng)價(jià)各組試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)，包括：表面光潔度、表面粗糙度、鍍層顯微硬度、結(jié)合力、耐磨性等，找出“最優(yōu)工藝”：采用集中對(duì)比打分的方法，其中表面光潔度、表面粗糙度、結(jié)合力、耐磨性中每項(xiàng)檢測對(duì)比時(shí)，最好的為5分，最差的為1分；在評(píng)價(jià)鍍層的顯微硬度指標(biāo)時(shí)，暫規(guī)定硬度最高的給9分，分?jǐn)?shù)最高的對(duì)應(yīng)工藝就是試驗(yàn)當(dāng)中的最佳工藝，如果總分相同，以顯微硬度高的為最優(yōu). 因素水平加入納米金剛石含量（g/L）施鍍溫度（℃）PH值評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合指標(biāo)對(duì)比表面光潔度粗糙度顯微硬度結(jié)合力耐磨性①752574220②802554319③855445321④752514315⑤804524419⑥855335521⑦753564422⑧805495524⑨855385523從正交試驗(yàn)結(jié)果得出的綜合指標(biāo)可以知道，試驗(yàn)中最佳的化學(xué)復(fù)合鍍工藝條件為：，施鍍溫度80℃ ， .不同的工藝及施鍍條件下，一般鍍層光潔度好的，粗糙度低的，表面硬度大的，較耐磨的鍍層是我們所要求的. 鍍件⑨表面 鍍件⑧表面 鍍件⑤表面 鍍件①表面圖5. 試樣表面情況對(duì)比從正交結(jié)果的宏觀形貌來看，⑨表面與鍍件③表面相比，在光亮方面相比，基本無差別；但在鍍件⑨表面出現(xiàn)了較為明顯的氣泡，因此沒有鍍件⑧⑤表面狀況與鍍件①相比，表面都比較致密、平整，基本都沒有氣泡；但從光亮度來看，鍍件①顯然沒有鍍件⑤的表面光亮.用金相顯微鏡觀察試樣的表面形貌，圖6
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