非晶態(tài)Cr-Fe-C合金鍍層的研究.pdf

1、非晶態(tài)Cr-C鍍層成分均勻、結(jié)構(gòu)均勻，因具有優(yōu)于傳統(tǒng)鉻鍍層的性能而備受重視。非晶態(tài)Cr-C鍍層的顯微硬度和耐磨性都明顯高于傳統(tǒng)鉻鍍層，特別是其顯微硬度在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高而升高，其硬度最高可達(dá)1800HV左右，有望成為高溫環(huán)境下耐磨、耐蝕零件的有效處理方法。此外，傳統(tǒng)的六價(jià)鉻鍍鉻對(duì)人體和環(huán)境造成極大危害，目前在美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已全面禁止使用；隨著環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，傳統(tǒng)的六價(jià)鉻鍍鉻在我國(guó)也面臨被淘汰的嚴(yán)酷現(xiàn)實(shí)。為了取代重污染

2、的六價(jià)鉻電鍍，三價(jià)鉻鍍鉻是目前最有發(fā)展前景的替代工藝之一，Cr3+離子的毒害污染僅為Cr6+離子的百分之一，因而得到人們的廣泛關(guān)注。 本文選取高溫環(huán)境下服役且需要高硬度、高耐磨性的4Cr10Si2Mo內(nèi)燃機(jī)氣閥鋼為實(shí)驗(yàn)材料(陰極)，采用以Cr3+離子為主的鍍液，在工件表面電沉積非晶態(tài)Cr-Fe-C合金鍍層。鍍液以硫酸鉻和硫酸氨作為主鹽和導(dǎo)電鹽，用草酸氨作絡(luò)合劑；為了適應(yīng)工程化應(yīng)用，陽(yáng)極材料選用SUS304鋼(即0Cr18Ni9)

3、。通過(guò)改變絡(luò)合劑的含量、電流密度和電鍍時(shí)間，在陰極上沉積了不同厚度的非晶態(tài)Cr-Fe-C鍍層。 對(duì)上述工藝制備的鍍鉻層，進(jìn)行了外觀、晶體結(jié)構(gòu)、厚度、硬度及耐蝕性的檢測(cè)。在選定工藝下制備的鍍層為半光澤銀灰色的非晶態(tài)Cr-Fe-C合金鍍層，其沉積速率較快、鍍層較厚，且鍍層的耐蝕性較好。 最后對(duì)所制備的非晶態(tài)鍍層進(jìn)行了不同溫度的熱處理，并對(duì)熱處理后的鍍層進(jìn)行了顯微硬度和XRD分析。結(jié)果表明，熱處理時(shí)隨著溫度的升高出現(xiàn)明顯的硬化