工艺参数对脉冲电沉积Ni-TiN纳米镀层微观组织和性能的影响

摘要

电沉积技术是一种方便、高效、低成本制备金属基纳米镀层的方法,其工艺参数直接决定金属基纳米镀层的微观组织及性能.为系统研究电沉积工艺参数对金属基纳米镀层表面形貌、显微组织、力学性能及耐磨损性能的影响规律,本实验采用脉冲电沉积制得Ni-TiN纳米镀层,并利用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机研究了工艺参数对NbTiN纳米镀层的显微结构、显微硬度和性能的影响.结果表明,当电流密度为4 A/dm2时,Ni-TiN纳米镀层的显微硬度为984.7HV,TiN微粒复合量为8.69％(质量分数).采用不同脉冲频率制得的Ni-TiN纳米镀层,其晶面原子呈现不同方向的面心立方晶格结构.当脉冲频率为200 Hz时,Ni-TiN纳米镀层中Ni和TiN的平均粒径分别为87.2 nm和34.6 nm.当脉冲占空比为20％时,Ni-TiN纳米镀层的显微硬度为980HV,其平均磨损量为7.56mg/mm2.