【正文】 2022 年[12] Feng Qingyuan1,Zhang Jian1,Fabrication and Characterization of NiAl_20_3 NanoComposite Catings by Sediment Metal Materials and ,(S3):6872[13] 汪建華，譚敦強，銅合金化學(xué)鍍 NiP 鍍層的結(jié)構(gòu)及性能研究 .世界有色金屬 ,2022,(12):2829。 ——南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社， 2022， 6；[9] 安茂忠，電鍍技術(shù)與應(yīng)用 .北京：機械工業(yè)出版社。 2022 年[7] 電鍍原理與工藝 | 上海輕工業(yè)專科學(xué)校編。 ——北京：機械工業(yè)出版社， 2022， 3（ 2022， 5 重印）；[5] 電鍍工藝與設(shè)備 /馮立明主編。同時也感謝呂秀芬老師、李惠老師在實驗器材方面給與我們的幫助，在此，謹對老師們表示衷心的感謝。使我能對自己的所學(xué)能學(xué)以致用。復(fù)合鍍層的結(jié)合率不高，其鍍層局部有脫落，且表面還有很多氯化物。所以此實驗并不成功，沒有達到要求。4）鍍層孔隙率低， 表面光亮、平滑。脈沖電鍍 20min 時鍍層厚度能達到使用要求。電鍍工藝確定最佳工藝采用脈沖電鍍的陰極攪拌。CuCo2Be 合金的布氏硬度達到 263，導(dǎo)電率 е 達到 %IACS，能滿足水平連鑄結(jié)晶器在高溫惡劣條件下的使用要求。復(fù)合鍍層的結(jié)合率不高，其鍍層局部有脫落，且表面還有很多氯化物。所以此實驗并不成功，沒有達到要求。鍍層孔隙率低，表面光亮、平滑。均鍍能力好，只要與鍍液接觸的表面都可以獲得均勻鍍層。化學(xué)鍍和復(fù)合鍍鎳鈷合金兩種鍍鎳工藝的摸索。電鍍 30min 的鍍層硬度最好，說明鍍件的耐磨性好。電鍍工藝確定最佳工藝采用脈沖電鍍的陰極動。 圖 復(fù)合鍍鎳鈷鍍層的掃描電鏡照片 Figure posite plating nickel and cobalt of SEM coating 鍍層的熱震實驗表 43 熱震試驗Table 43 Thermal Shock Test試樣類型 熱震溫度 ℃ 保溫時間 min 進行次數(shù)復(fù)合電鍍 250 5 60 化學(xué)鍍層性能的研究 鍍層形貌分析而化學(xué)鍍鎳的鍍層太薄，所以鍍層表面劃痕明顯。 圖 復(fù)合鍍層的掃描分析Figure Scanning analysis of posite coatings 鍍層形貌分析如圖 ，復(fù)合鍍鎳鈷鍍層分析，可以看出鍍層薄，局部表面能看出金相砂紙打磨的痕跡。合金鍍層以鎳主，分析中還有 Cu 元素，這是鍍層出現(xiàn)漏銅。 復(fù)合鍍層性能的研究 鍍層能譜分析如圖 ，NiCo 鍍層進行能譜分析，鍍層元素有原子百分比Cl： %，Co：%，Ni：%，Cu：% 。表 42 熱震試驗Table 42 Thermal Shock Test試樣類型 熱震溫度 ℃ 保溫時間 min 進行次數(shù)脈沖電鍍 250 5 60試樣的鍍層結(jié)合力測定，采用熱震試驗后，鍍層表面并未發(fā)生任何變化。本實驗測試實驗為熱震試驗。作為電鍍產(chǎn)品，保證鍍層與基體具有足夠的結(jié)合強度是最基本的要求。 1min 5min 10min 15min 20min 30min 40min 50min60min圖 電鍍鍍件掃描電鏡照片 Electroplating plating SEM由圖 所示，鍍鎳層的橫切面，鎳層致密性良好。 1min 5min 10min 20min 30min 40min50min 圖 電鍍件的宏觀形貌Figure Appearance of plated parts 鍍層的厚度隨電鍍時間的變化鍍件先用樹脂進行鑲嵌，為了方便電鍍試樣的磨光。電鍍時間過長的時候鍍件的邊緣出現(xiàn)瘤狀物凸起，如圖 所示。 鍍層能譜分析如圖 ，對脈沖電鍍鍍層進行能譜分析，鍍層元素為 100%的 Ni，由此分析鍍層性能好，鍍層致密性良好。如圖 所示脈沖電鍍的 XRD 分析，鍍層為鎳。由于鍍層太薄，認為所測硬度并不是鍍層的真實硬度。鍍層表面附著一層氯化物，對測硬度有很大影響。復(fù)合電鍍鎳鈷合金 [12]，其顯微硬度為 137HV。在電鍍鍍鎳層進行（450℃、350℃+保溫時間 +水冷）熱處理及（250℃+保溫時間 5min+水淬）熱震試驗，其硬度的大小測試為：450℃熱處理后 273HV,350℃熱處理后 301HV，熱震試驗后 215HV。如圖 所示的鍍層顯微硬度，電鍍時間過短，在測試硬度時導(dǎo)致鍍層擊穿，所以 1min 的鍍層硬度的測試不準， 010203040502040608010120220220硬度HV 時 間 /min 硬 度12143514160150148圖 電鍍時間與顯微硬度的柱狀圖Figure of plating time histogram在 520min 之間的硬度穩(wěn)定，并沒較大的波動。如圖 所示，脈沖電鍍鍍鎳鍍層硬度在幾種鍍鎳方式下，直流電鍍的顯微硬度不穩(wěn)定，而脈沖電鍍中陰極動的最好。 鍍層顯微硬度電鍍鍍鎳的鍍層硬度測試，使用維氏硬度 MH5 型硬度測試機測維氏硬度?？?隙 率01235 10 20 30 40 50電 鍍 時 間 /min孔隙率（點/cm2）孔 隙 率圖 孔隙率與時間的變化曲線Figure Porosity and time curve從上圖中可以看出，鍍件鍍層的孔隙率隨時間而增大。10min 后取下，沖洗濾紙，用吹風(fēng)機吹干，計算濾紙上的斑點（紅褐色點：孔隙直至銅基體）數(shù)。采用測孔隙率液（鐵氰化鉀 10g/L，氯化鈉 20g/L）測孔隙率，將剛電鍍的鍍件用水沖干，然后吹干。在電鍍層中通常指的孔隙率 [11]是單位面積上從鍍層表面穿透至基體金屬的細小孔道的數(shù)目。其中腐蝕法最簡單有效，應(yīng)用廣泛。第四章 鍍層性能研究 電鍍鍍鎳層性能研究 鍍層孔隙率測定鍍層孔隙率的方法有腐蝕率、電圖像法、氣體滲透法、照相法等。表 35 鍍液液配方及參數(shù)Table 35 liquid formula and the parameters of the bath溶液組成（g/L）與工藝條件 鎳鈷復(fù)合鍍層氯化鎳 260硼酸 15氯化鈷 14溫度℃ 2025陰極電流密度（ A/ dm2） 5電鍍鍍鎳鈷合金鍍層工藝參數(shù)：脈沖電流，電流密度1A/dm2，M=,T 1=1ms,T2=9ms,方形波，頻率 f=90Hz,周期 T=10ms,溫度 2025℃，電鍍時間 20min，陰極攪拌。由 2022 年初鞍鋼附屬企業(yè)研發(fā)出“連鑄機結(jié)晶器銅板主箱式電鍍鎳鈷合金工藝” 。目前寶鋼連鑄機組結(jié)晶器多采用電鍍 w (Co)為 80%的 Co2Ni 合金鍍層。Ni2Co 合金鍍層不僅熱穩(wěn)定性好,而且應(yīng)力較低,高溫下不易產(chǎn)生熱裂紋,但 Ni2Co 合金鍍層硬度隨溫度的升高下降明顯,當 θ 上升至 600℃時,其鍍層硬度下降為 180HV,由于硬度與耐磨性相關(guān),因此 Ni2Co 合金鍍層僅適用于中高拉速連鑄機組,其平均通鋼量為 130kt 左右。在水浴鍋中水浴加熱至85℃，保溫 40min，將燒杯取出冷卻至室溫。化學(xué)鍍液有活性，時間過長會使溶液失去活性，所以溶液配出來后應(yīng)隨后就開始化學(xué)鍍。所以我們選用鹽酸作為敏化、活化處理液。表 33 電鍍工藝及工藝參數(shù)Table 33 electroplating process and process parameters電鍍 電鍍參數(shù) 電鍍時間/min電鍍方式直流電鍍 電流平均密度 5A/dm2，M=,溫度 55℃，30靜止式、鍍液攪拌、陰極攪拌30靜止式、鍍液攪拌、陰極攪拌脈沖電鍍電流平均密度 5A/dm2，M=,T 1=1ms,T2=9ms,方形波，頻率 f=90Hz,周期 T=10ms,溫度 55℃，1，5，10，15，20，30，40，50，60陰極攪拌 化學(xué)鍍鎳工藝化學(xué)鍍鎳工藝中，試樣的預(yù)處理與電鍍基本一樣，要經(jīng)過除油除銹。電鍍鍍層分析，確定電鍍的最佳電鍍方式。硼酸的加入作為緩沖劑。表 32 鍍液液配方及參數(shù)Table 32 liquid formula and the parameters of the bath溶液組成（g/L）與工藝條件 瓦特鎳型硫酸鎳 260氯化鎳 40硼酸 36pH 3溫度℃ 55陰極電流密度（ A/ dm2） 5鍍鎳液的 pH 對鍍層質(zhì)量影響很大，在電鍍鎳過程中，鎳沉積伴隨著氫的析出，石陰極表面附近 pH 升高，若 pH6，陰極表面生成氫氧化鎳或堿式硫酸鎳沉淀，夾雜在鍍層中，使鍍層變脆和空隙率增加或產(chǎn)生麻點。氯化鎳有較大的溶解度，導(dǎo)電性能好，提高了鍍液的分散能力，但氯離子過高會使鍍層的內(nèi)應(yīng)力增加，影響的層質(zhì)量。 電鍍鎳工藝摸索在空氣中鎳 [9]表面極易形成一層極薄的鈍化膜，因而具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性。5)除油后，用水沖洗，將試樣放入 10%硝酸溶液的除銹液，進行除銹 1min。然后用超聲波進行除油，常溫下，頻率 100%除油 5min。皂化作用反應(yīng)通式為：（RCOO） 3C3H5+3NaOH=3RCOONa+C3H5(OH)3注：R 為碳氫鏈。2)試樣表面處理 [8]標準：按金相制備試樣的要求，對試