發(fā)布時間：2017-04-04 14:17

  本文關(guān)鍵詞：油管鋼表面電鍍Ni-W合金工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鎳鎢合金鍍層具有硬度高、耐磨性好、耐熱性好、耐蝕性好等優(yōu)點,具有優(yōu)異的防護和裝飾作用。但傳統(tǒng)鎳鎢合金電鍍工藝普遍存在著很多不足,所獲得的金屬鍍層表面粗糙,厚度不均勻,表面能清晰地看到一些麻點等,嚴重限制了鎳鎢合金的應(yīng)用與發(fā)展。為了改善鍍層的性能及外觀質(zhì)量,實驗研究工藝條件、熱處理工藝、添加劑對鍍層性能的影響,并得到以下結(jié)論：通過單因素分析電流密度、溫度、[W]/[W]+[Ni]、pH、時間對Ni-W合金鍍層沉積速率和硬度的影響,通過五因素四水平正交實驗對Ni-W合金鍍層的工藝參數(shù)進行優(yōu)化,正交實驗利用磁性測厚儀、質(zhì)量差法、顯微硬度計、銼刀實驗法、貼濾紙法、金相等測試方法對Ni-W合金鍍層厚度、沉積速率、顯微硬度、結(jié)合強度、孔隙率、表面形貌進行研究。并采用極差分析法對正交實驗結(jié)果進行分析,得出各因素對鍍層性能影響的主次順序,并得出各性能的最優(yōu)工藝參數(shù)。歸納分析五種性能的最優(yōu)工藝參數(shù),得出綜合性能最優(yōu)參數(shù)為電流密度15A/dm2、pH為8、[W]/[W]+[Ni]為0.7、溫度為75℃、時間為50min。利用最優(yōu)參數(shù)電鍍Ni-W合金,鍍層的各性能為：沉積速率為4.581g/(h·dm2),厚度為59.60μm,顯微硬度為647.50Hv,結(jié)合強度為一級,孔隙率為0.78個/cm2。通過EDS測試分析,鍍層W含量高達49.36wt%,通過XRD測試分析,鍍層的晶體結(jié)構(gòu)為微晶。通過對最優(yōu)鍍層進行熱處理,利用銼刀實驗、維氏硬度計、電化學實驗、XRD、金相顯微鏡等實驗方法,研究熱處理工藝對Ni-W合金鍍層結(jié)合強度、顯微硬度、耐腐蝕性、晶粒尺寸、表面形貌的影響。通過對Ni-W合金鍍層進行200℃-700℃保溫1h熱處理,發(fā)現(xiàn)鍍層的顯微硬度先增大后減小,腐蝕速率先增大后減小,鍍層在500℃保溫1h時,顯微硬度最高達到1196Hv,腐蝕速率最低為0.12375mm/a。保持500℃溫度不變,研究保溫時間對Ni-W鍍層性能的影響,研究發(fā)現(xiàn)隨保溫時間增加,鍍層的顯微硬度和耐腐蝕性能均降低。得出鍍層的最優(yōu)熱處理工藝為500℃保溫lh。以正交實驗得到的最優(yōu)配方為基礎(chǔ)鍍液,通過向鍍液中分別添加1,4丁炔二醇、稀土添加劑、十二烷基硫酸鈉三種添加劑,研究了三種添加劑對鍍層沉積速率、厚度、顯微硬度、鍍層W含量、耐腐蝕性能、表面形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)添加三種添加劑后,鍍層的顯微硬度有所降低,鍍層耐腐蝕性及外觀質(zhì)量有顯著的提高。
【關(guān)鍵詞】：電沉積 Ni-W合金 正交實驗 熱處理 添加劑
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ153.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 合金電鍍的概述10-13
• 1.2.1 金屬電沉積的步驟和穩(wěn)態(tài)過程10
• 1.2.2 合金電沉積理論10-12
• 1.2.3 合金誘導共沉積原理12-13
• 1.3 NI-W合金鍍層的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 鍍液組成對Ni-W合金性能的影響13-14
• 1.3.2 工藝條件對性能的影響14-15
• 1.3.3 耐腐蝕性能的研究15-16
• 1.3.4 Ni-W合金鍍層的顯微結(jié)構(gòu)的研究16
• 1.4 研究內(nèi)容16-18
• 1.4.1 實驗方法及技術(shù)路線17-18
• 第二章 實驗器材及實驗方法18-25
• 2.1 實驗藥品與儀器18-19
• 2.2 電鍍實驗裝置及實驗材料19-20
• 2.2.1 電鍍實驗裝置19-20
• 2.3 電鍍基材前處理20-22
• 2.3.1 堿性除油和電化學除油20-21
• 2.3.2 酸洗21-22
• 2.3.3 弱侵蝕22
• 2.4 鍍層性能測試方法22-25
• 2.4.1 顯微硬度的測試22
• 2.4.2 電沉積速率的測量方法22
• 2.4.3 鍍層的耐腐蝕性能評價22-23
• 2.4.4 鍍層厚度的測定23
• 2.4.5 鍍層結(jié)合強度的測定23
• 2.4.6 鍍層孔隙率的測定23-24
• 2.4.7 鍍層W含量的測量24
• 2.4.8 鍍層的結(jié)構(gòu)與成分分析24-25
• 第三章 工藝參數(shù)對NI-W合金鍍層性能的影響25-46
• 3.1 實驗25
• 3.2 工藝參數(shù)對鍍層性能的影響25-30
• 3.2.1 鍍液溫度對沉積速率及顯微硬度的影響25-26
• 3.2.2 鍍液pH對沉積速率、顯微硬度的影響26-27
• 3.2.3 電流密度對鍍層性能的影響27-28
• 3.2.4 電鍍時間對沉積速率、顯微硬度的影響28-29
• 3.2.5 鍍液組成對鍍層性能的影響29-30
• 3.3 正交實驗設(shè)計30
• 3.4 正交實驗結(jié)果與分析30-40
• 3.4.1 各因素對沉積速率的影響30-32
• 3.4.2 各因素對Ni-W合金鍍層顯微硬度的影響32-34
• 3.4.3 各因素對鍍層孔隙率的影響34-36
• 3.4.4 各因素對鍍層厚度的影響36-38
• 3.4.5 各因素對鍍層結(jié)合強度的影響38-40
• 3.5 正交實驗結(jié)果綜合分析40-41
• 3.6 鍍層表面形貌觀察41-44
• 3.7 鍍層結(jié)構(gòu)及成分分析44
• 3.9 本章小結(jié)44-46
• 第四章 熱處理工藝對NI-W合金鍍層性能的影響46-54
• 4.1 實驗46
• 4.2 結(jié)果與討論46-51
• 4.2.1 未經(jīng)熱處理鍍層的截面圖46-47
• 4.2.2 鍍層結(jié)合力測試47
• 4.2.3 鍍層XRD分析47-48
• 4.2.4 熱處理工藝對Ni-W合金鍍層顯微硬度的影響48-49
• 4.2.5 熱處理溫度對Ni-W合金鍍層耐腐蝕性能的影響49-50
• 4.2.6 保溫時間對耐腐蝕性能的影響50-51
• 4.3 鍍層顯微結(jié)構(gòu)分析51-53
• 4.3.1 熱處理溫度對鍍層表面形貌的影響51-52
• 4.3.2 保溫時間對鍍層表面形貌的影響52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 添加劑對鍍層性能的影響54-74
• 5.1 實驗54
• 5.2 1,4丁炔二醇對鍍層性能的影響54-60
• 5.2.1 1,4丁炔二醇對沉積速率的影響54-55
• 5.2.2 1,4丁炔二醇對鍍層厚度的影響55-56
• 5.2.3 1,4丁炔二醇對鍍層W含量的影響56-57
• 5.2.4 1,4丁炔二醇對鍍層顯微硬度的影響57-58
• 5.2.5 1,4丁炔二醇對鍍層耐腐蝕性的影響58-59
• 5.2.6 1,4丁炔二醇對鍍層表面形貌的影響59-60
• 5.3 稀土添加劑對鍍層性能的影響60-67
• 5.3.1 稀土添加劑對沉積速率的影響60-61
• 5.3.2 稀土添加劑對鍍層厚度的影響61-62
• 5.3.3 稀土添加劑對鍍層W含量的影響62-64
• 5.3.4 稀土添加劑對鍍層顯微硬度的影響64-65
• 5.3.5 稀土添加劑對鍍層耐腐蝕性能的影響65-66
• 5.3.6 稀土添加劑對鍍層表面形貌的影響66-67
• 5.4 十二烷基硫酸鈉對鍍層性能的影響67-73
• 5.4.1 十二烷基硫酸鈉對沉積速率的影響67-68
• 5.4.2 十二烷基硫酸鈉對厚度的影響68-69
• 5.4.3 十二烷基硫酸鈉對鍍層孔隙率的影響69-70
• 5.4.4 十二烷基硫酸鈉對鍍層顯微硬度的影響70-71
• 5.4.5 十二烷基硫酸鈉對鍍層耐腐蝕性能的影響71-72
• 5.4.6 十二烷基硫酸鈉對鍍層表面形貌的影響72-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 第六章 結(jié)論74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文81

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1 孟獻民;顯微硬度試驗的對比性[J];兵器材料與力學;1984年03期

2 馬驚生;陳鵬;黃啟震;;煤炭顯微硬度的研究[J];煤炭學報;1987年03期

3 馮詩慶;王紹章;;用顯微硬度和顯微脆度鑒別煤的還原程度[J];煤田地質(zhì)與勘探;1991年05期

4 蔡兆勛;;全自動顯微硬度試驗系統(tǒng)[J];上海金屬.有色分冊;1992年03期

5 蔡厄,周平南;顯微硬度負荷依存性現(xiàn)象及其本質(zhì)[J];上海交通大學學報;1998年02期

6 趙所琛,桂運平;顯微硬度的常量和相對比較測試方法[J];金屬學報;1979年01期

7 蔡s

本文編號：285694