低温镀铁及添加自修复材料复合镀的研究

摘要

磨损是许多设备零件失效的重要原因，而低温镀铁技术可以快速的在零件表面生成一层硬度较高的镀层，不仅可使零件恢复到规定的尺寸，而且可以明显的提高零件表面的耐磨性能。
　　 本试验所用电源为恒定电位仪，采用的是全程直流电镀工艺。通过设计的正交试验，以粗糙度和硬度为评判标准，分别探讨了镀液的浓度、温度以及电流密度对镀层性能的影响，通过对比以及机理分析，得到了最佳的直流电镀的工艺参数：FeCl2，350g/L；温度，40℃；电流密度，12A/dm2。
　　 在优化好的电解液配方和影响因素条件下，在试验中加入了蛇纹石纳米颗粒，得到了性能更为优越的复合镀层，镀层的显微硬度值达到了600HV左右，而此前镀铁层的显微硬度值大体为450HV左右，纯铁层的显微硬度值仅为200HV，因此复合镀层的显微硬度值得到了大幅提高。
　　 另外，为了选取镀液中添加蛇纹石纳米颗粒的最佳含量，首先对复合镀层以及镀铁层进行抛光后观察其镀层表面形貌，然后进行摩擦磨损试验，通过比较其失重比，以及在金相显微镜下分析其磨痕的深度，初步分析了复合镀层硬度值和耐磨性能得到提高的形成机理和原因，经过综合分析，确定了复合镀中蛇纹石纳米颗粒的最佳含量为2g/L。

目录

文摘

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声明

第1章 绪论

1.1研究的目的和意义

1.2表面工程

1.2.1表面工程的定义

1.2.2表面工程技术的分类

1.3低温镀铁技术的发展及现状

1.4电镀铁的分类

1.4.1按电镀液分类

1.4.2按镀铁工艺分类

1.4.3按表面预处理方法

1.5自修复材料简介

1.5.1蛇纹石的成分和结构

1.5.2蛇纹石的性质及用途

1.6复合镀简介

1.7本文研究的主要工作

第2章 试验方案与方法

2.1镀铁试验方法

2.1.1镀铁的原理

2.1.2试验设备和材料

2.1.3低温直流镀铁工艺规范

2.1.4试验影响因素

2.1.5试验方案设计

2.2制取蛇纹石的方法

2.2.1试验材料

2.2.2试验设备介绍

2.2.3制备方法

2.3复合镀试验方法

2.3.1试验装置

2.3.2试验工艺过程

2.3.3分析测试方法

本章小结

第3章 试验结果及分析

3.1镀铁试验结果与分析

3.1.1粗糙度的分析

3.1.2硬度的分析

3.2分析与讨论

3.2.1温度值的选取

3.2.2电流密度值的选取

3.2.3氯化亚铁浓度值的选取

3.3蛇纹石纳米颗粒的检测

3.4复合镀试验结果与分析

3.4.1复合镀层的显微硬度

3.4.2复合镀层的金相分析

3.4.3复合镀层的磨损分析

3.4.4复合镀层的磨痕分析

3.5本章小结

第4章 结论和展望

4.1本文结论

4.2本课题展望

参考文献

致 谢