百年話結(jié)核

1、目 錄,摘要關(guān)鍵詞引言納米石墨與金屬合金在汽車零部件上的沉積技術(shù)沉積工藝流程工藝流程說明納米石墨與多元合金鍍層厚度、硬度與附著力測(cè)試納米石墨與金屬合金復(fù)合沉積晶胞組織結(jié)構(gòu)摩擦、磨損對(duì)比實(shí)驗(yàn)噪音對(duì)比實(shí)驗(yàn)防腐性能測(cè)試汽車零部件表面化學(xué)沉積處理圖片結(jié)束語,摘 要,納米石墨與金屬合金在汽車零部件表面進(jìn)行化學(xué)沉積，實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件表面的改性，達(dá)到減磨自潤(rùn)滑，降低噪音、延長(zhǎng)壽命，提高承受沖擊載荷性能和防腐蝕的目的。,>

2、>返回,關(guān)鍵詞,納米石墨 汽車零部件 化學(xué)沉積 減磨自潤(rùn)滑 降低噪音 延長(zhǎng)壽命

3、 提高承受沖擊載荷性能 防腐蝕,,>>返回,引 言,磨損、腐蝕是金屬材料損耗的重要原因，全世界每年有近四分之一的材料損耗與磨損、腐蝕中。因此，如何提高金屬材料的耐磨、減磨及抗腐蝕性，一直以來是材料科學(xué)界所關(guān)注的一個(gè)重要研究課題。 汽車零部件絕大部分采用鋼鐵材料，其特點(diǎn)是加工性好、可塑性好，成本相對(duì)較低，但是，耐磨損性、耐腐蝕性總是不盡人意，并且在相互傳動(dòng)中產(chǎn)生較大的噪音。雖然現(xiàn)有工藝可以解決部

4、分缺陷，如熱處理、化學(xué)熱處理、鍍覆表面處理等，仍無法滿足高耐磨、耐腐、低噪聲的要求，從而制約了產(chǎn)品性能的提高和使用壽命的延長(zhǎng)，也造成了資源的浪費(fèi)。,>>返回,納米石墨與金屬合金在汽車零部件上的沉積技術(shù),將直徑30 ～ 50納米的石墨粉末乳化分散固含量為30%的納米石墨乳液，加入化學(xué)合金鍍液中，溫度在75～85℃，pH值為4.6 ～4.8每小時(shí)可以在金屬零部件表面沉積10微米厚度的納米石墨與金屬合金的復(fù)合沉積層。,>&g

5、t;返回,沉積工藝流程,脫脂 水洗 活化 水洗 敏化 水洗 退膜 水洗 活化 水洗 去離子水洗 去離子水洗 化學(xué)沉積 去離子水洗 去離子水洗 熱去離子水洗,,,,,,,,,,,,,,,,>>返回,工藝流程說明,脫脂：脫脂劑為本公司生產(chǎn)的WX-1048高效快速脫脂粉;

6、配比 1﹕20；溫度60 ～70 ℃；時(shí)間 10 ～15分鐘。水洗：流動(dòng)自來水漂洗。活化： WX-938鋼鐵快速去油去銹活化劑;配比 1﹕1加水稀釋;常溫使用;時(shí)間 5 ～8分鐘。敏化： WX-1038F敏化劑；配比 1﹕2加水；溫度30 ～35 ℃；時(shí)間 5 ～8分鐘。退膜： WX-1038E退膜劑；配比 1﹕2加水；溫度86 ～95 ℃；時(shí)間 5 ～8分鐘。沉積鍍液：a：化學(xué)鍍多元合金鍍液；配比 A﹕B﹕水=1﹕1﹕7，C

7、為補(bǔ)加液；水為去離子水。b：納米石墨乳液； WX-818-4，每升工作鍍液加11克，用氨水或檸檬酸調(diào)PH值到4.6 ～4.8，溫度75 ～85 ℃，每小時(shí)沉積厚度10微米。工作鍍液的控制：鍍液的最佳工作狀態(tài)在N1=8.2 ～9.6，N2=38 ～45，當(dāng)N1﹤8.2時(shí)補(bǔ)加A液，補(bǔ)加量為VA=1.782%×（9.6-N1）×V；當(dāng)N2﹤38時(shí)補(bǔ)加C液，補(bǔ)加量為VC=0.208%×（45-N2）×V

8、；V為工作液的總?cè)莘e，N1、N2為實(shí)際測(cè)定值。,>>返回,,8. N1、N2為實(shí)際測(cè)定：,將工作液攪拌均勻后，取5毫升置入300毫升錐形瓶中,滴入2mlHCL，再滴入30%的雙氧水2ml搖勻，并煮至近干，加入100ml蒸餾水，再加入2ml三乙醇銨，再加入12ml氨水，再倒入少許紫尿酸銨，用0.05N EDTA二鈉滴定至紫色為終點(diǎn)，此時(shí)所消耗0.05N EDTA二鈉的毫升數(shù)即為N1的點(diǎn)數(shù)。 再取10毫升工作液于100毫

9、升置入100毫升容量瓶中，加純水稀釋至刻度搖勻，再吸取此液10毫升置于300毫升錐形瓶中,加入0.02mol/L硫酸高鐵銨溶液40毫升、純水50毫升、1mol/L鹽酸10毫升，煮沸10分鐘后再補(bǔ)加1mol/L鹽酸10毫升，流水冷卻，加亞鐵靈2滴，用硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至無色為終點(diǎn)。此時(shí)所消耗硫酸鈰的毫升數(shù)即為N2的點(diǎn)數(shù)。 9. 納米石墨鍍液的控制： 用手持式折射儀測(cè)試，N=6 ～6.5， 當(dāng)N＜6時(shí)，補(bǔ)加納

10、米石墨乳液，當(dāng)N＞6時(shí)，補(bǔ)加水份。,>>返回,納米石墨與多元合金鍍層厚度、硬度與附著力測(cè)試,將鍍好的零件或試樣，切割鑲嵌后拋光，在用硝酸乙醇腐蝕后，放在600倍金相測(cè)厚儀下測(cè)量，所得厚度如下表： 將厚度為20微米左右的試樣，用100克的載荷直接打在鍍層上，所得HV硬度值為: 再用1000克載荷直接打在鍍層與金屬基體界相上，觀察鍍層與基體不剝離為合格，相當(dāng)于界相每平方厘米能承受13噸的載荷。,&g

11、t;>返回,鍍層厚度附著力測(cè)試金相照片,零部件表面不平整的鍍層，打HV硬度的壓痕,用1000克載荷直接打在鍍層上的結(jié)合相,>>返回,,,,,,,,,,納米石墨與金屬合金復(fù)合沉積晶胞組織結(jié)構(gòu),在復(fù)合沉積的過程中，納米石墨與金屬合金共同形成晶胞，由晶胞構(gòu)成鍍層,晶胞內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)在原子力顯微鏡下觀察，納米石墨與多元合金復(fù)合體如下圖。,>>返回,摩擦、磨損對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)試樣： 標(biāo)準(zhǔn)摩擦、磨損環(huán)塊試樣，材料

12、為45號(hào)鋼，硬度（HRC）45度。試樣分組： A組為標(biāo)準(zhǔn)試樣，B組為標(biāo)準(zhǔn)試樣表面再沉積一層10微米厚度的納米石墨與合金的復(fù)合層。試驗(yàn)設(shè)備： 濟(jì)南益華摩擦學(xué)測(cè)試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的MMS-2A數(shù)字式摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)。摩擦方式： 干摩擦（將試驗(yàn)的所有試樣，泡在無水乙醇中30分鐘后，取出晾干。）滾動(dòng)和滑動(dòng)復(fù)合摩擦。1軸轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，2軸轉(zhuǎn)速為160轉(zhuǎn)/分鐘，均為主動(dòng)軸。,>>返回,2軸,1軸,

13、>>返回,試驗(yàn)力，摩擦系數(shù)與時(shí)間曲線,A組曲線圖,B組曲線圖,>>返回,摩擦力矩、摩擦系數(shù)與時(shí)間曲線,A組曲線圖,>>返回,B組曲線圖,曲線分析,在A組和B組試驗(yàn)曲線中取二點(diǎn)NA、NB，在WA、WB，該點(diǎn)的數(shù)據(jù)如下表所示,>>返回,在N、W點(diǎn)B組與A組的摩擦力矩、摩擦系數(shù)、摩擦功數(shù)據(jù)降低率,,從上述表中看出B組比A組摩擦功的損耗降低25 ～ 34%,>>返回,B組與A組承受載菏

14、能力與延長(zhǎng)磨損時(shí)間增長(zhǎng)率,我們拋開試驗(yàn)力的影響，B組比A組延長(zhǎng)零部件的磨損壽命42.46%，若按試驗(yàn)力的影響計(jì)算，延長(zhǎng)磨損壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于42.46%。承受載菏能力B組比A組增加68.67%。,>>返回,噪音對(duì)比實(shí)驗(yàn),此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)委托江蘇溧陽齒輪廠測(cè)試，試驗(yàn)樣品為盆角齒，沉積后的樣品與沒有沉積的樣品其噪音降低5 ～ 7個(gè)分貝。,>>返回,防腐性能測(cè)試,實(shí)驗(yàn)方法：中性鹽霧試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：ASTM B-117試樣樣品：桑塔

15、納變速箱器二檔齒實(shí)驗(yàn)布驟：將沉積10微米納米石墨復(fù)合合金的二檔齒 與普通二檔齒，同時(shí)放入無水乙醇中30分鐘，取出涼干后，再同時(shí)浸入美孚潤(rùn)滑油中10分鐘，取出放置24小時(shí)后，進(jìn)入鹽霧試驗(yàn)箱，以出現(xiàn)銹斑時(shí)間（7級(jí)）為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試結(jié)果：經(jīng)過納米石墨復(fù)合合金處理的二檔齒，鹽霧試驗(yàn)達(dá)到122小時(shí)，普通未經(jīng)處理的二檔齒，鹽霧試驗(yàn)只有13小時(shí)。由此可見，經(jīng)過納米石墨復(fù)合合金處理的二檔齒其防腐性能提高達(dá)838.46%。,>>返回

16、,汽車零部件表面化學(xué)沉積處理圖片,>>返回,結(jié)束語,運(yùn)用納米石墨與金屬合金的化學(xué)沉積對(duì)汽車零部件進(jìn)行表面改性，完全可以降低零部件表面的摩擦系數(shù)，實(shí)現(xiàn)減磨自潤(rùn)滑和降低噪音的目的，極大地提高了零部件的使用壽命，提高了零部件的承受載荷性能和防腐蝕性能，本工藝已經(jīng)在榮威汽車變速器上和意大利菲亞特汽車軸承上得到應(yīng)用。但還有更多的工作和試驗(yàn)要做，比如，變速器所有的零部件都進(jìn)行沉積處理后，是否可以減少輸出功率的損失，從而達(dá)到降低油耗，提高