化學沉積高磷含量的Ni-W-P合金晶化及對性能影響機理的研究.pdf

1、本文通過XRD對兩種不同磷含量的高磷Ni-W-P合金沉積層熱處理晶化前后的顯微結(jié)構(gòu)特征(包括沉積層晶化程度、相變產(chǎn)物相對量、晶粒尺寸及殘余應(yīng)力和晶格應(yīng)變的演變規(guī)律)進行了定量分析,并輔以EDS成分分析和SEM形貌觀察,揭示了化學沉積高磷含量Ni-W-P合金沉積層納米化及影響沉積層硬度的本質(zhì),從而探索高磷含量的Ni-W-P合金沉積層耐磨性及耐腐蝕性的影響機理。結(jié)果表明:
　　(1)通過調(diào)整沉積液各組分含量獲得兩高磷含量沉積層,其成分

2、分別為Ni-3.88％W-13.36％P和Ni-4.06％W-11.34％P,均屬于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。磷含量高的沉積層非晶化程度更高,鍍態(tài)表面形貌更為致密,而磷含量相對低的沉積層表面存在一些孔洞。
　　(2)熱處理晶化溫度低于400℃時,只有Ni相結(jié)晶;達到400℃時,除Ni相外,開始發(fā)生Ni3P晶體析出,隨溫度升高到700℃,沉積層晶化程度不斷提高,但沒有完全晶化。在400℃下,兩沉積層中的Ni3P相體積分數(shù)均高于Ni相;但溫度高于4

3、00℃時,磷含量較低的沉積層中Ni相的體積分數(shù)反過來大于Ni3P相,而磷含量較高的沉積層中Ni3P相的體積分數(shù)始終大于Ni相。在不斷升溫的晶化過程中,沉積層胞狀逐漸變得平整光滑。
　　(3)隨熱處理晶化溫度的升高,Ni和Ni3P相的晶粒尺寸增大,在400℃和500℃溫度下,兩沉積層均表現(xiàn)為Ni3P相晶粒尺寸大于Ni相;超過500℃,兩相的尺寸大小相反。高磷含量沉積層兩相的晶粒尺寸顯著小于磷含量低的沉積層晶粒尺寸,歸因于前者比后者更

4、多的Ni3P相在沉積層中的彌散析出,從而有效的阻止了Ni相的長大。
　　(4)隨熱處理晶化溫度的升高,沉積層的硬度增大,均在500℃時達到最大,溫度高于500℃時,硬度開始下降,但高磷含量的沉積層下降速度相對較慢,這主要與沉積層中兩相的晶粒尺寸及Ni3P相的數(shù)量有關(guān)。
　　(5)兩沉積層最低磨損率均出現(xiàn)在500℃熱處理晶化溫度下,溫度升高,磨損率增大。但在Ni3P析出溫度以下,高磷含量的沉積層具有更好的耐磨性。沉積層的耐磨性