熱處理對耐磨板耐磨性能的影響

  與化學鍍Ni-P合金相比,合金耐磨板具有更高的硬度、耐磨性、良好的釬焊性能以及低接觸電阻等特性,有著更廣闊的應用和發展前景。耐磨板二元合金按使用還原劑的不同可分兩大類:以硼烷作還原劑及以硼氫化物作還原劑。前者還原性較弱,可在弱酸性和中性介質中使用,操作溫度低;后者在堿性溶液中使用較好,操作溫度高,可得到高含硼量的鍍層,有利于提高鍍層的硬度和耐磨性。目前,國外主要采用二乙胺基硼烷(DEAB)作為還原劑,但胺基硼烷目前國內尚無出售,所以國內主要采用硼氫化物為還原劑,使鍍液中鎳鹽的鎳離子還原成金屬鎳。以硼氫化物作為還原劑的鍍液最大缺點是只適用于高溫、強堿性溶液使用,在中性或微酸性溶液中很容易分解,使鍍液難以控制。本文選取硼氫化物作為還原劑,通過加入其他的絡合劑來降低施鍍溫度,提高了鍍液的穩定性,制備出基體/界面連續、均勻、平整、致密的耐磨板層。利用光學顯微鏡觀察了鍍層的微觀形貌,借助X射線衍射儀分析了熱處理前后耐磨板層相結構的變化,采用電化學極化曲線表征了熱處理前后鍍層的腐蝕過電位的變化,并分析了熱處理溫度對耐磨板層耐磨性的影響。

  選取經調質處理的JFE-C400耐磨板為(wei)基體,試(shi)樣尺寸為(wei)30mm×7mm×5mm,工件施(shi)鍍流(liu)程(cheng):預(yu)磨試(shi)樣→堿性除油→水(shui)洗→酸洗→水(shui)洗→活化(hua)→水(shui)洗→化(hua)學復(fu)合鍍。化(hua)學鍍Ni-B合金鍍液組成(cheng)及操(cao)作條件如(ru)下:氯化(hua)鎳30~50g/L,乙二胺10~30ml/L,氫氧(yang)化(hua)鈉30~60g/L,酒石酸鉀鈉30~60g/L,硼氫化(hua)鈉0.2~1.6g/L,穩定劑適(shi)量,pH>10,溫(wen)度45~55℃。復(fu)合鍍過程(cheng)中需磁力(li)攪拌,攪拌速度200r/min,恒溫(wen)水(shui)浴(yu)鍋(guo)加(jia)熱。為(wei)了(le)得到相同厚度的鍍層,施(shi)鍍時間均(jun)為(wei)2h。將(jiang)NaBH4添加(jia)量為(wei)0.9g/L的Ni-B鍍層試(shi)樣,分(fen)別在200、400和600℃氬氣保(bao)護下隨爐升溫(wen),保(bao)溫(wen)1h。

  采用化學鍍技(ji)術,選取硼氫(qing)化鈉作為還原劑,通過加入酒(jiu)石酸(suan)鉀鈉等可以制備出耐(nai)磨(mo)板(ban)層(ceng)(ceng)。耐(nai)磨(mo)板(ban)與(yu)JFE-C400基體結合較好,界面連續、均勻、平整,表面形貌呈菜花狀的胞(bao)狀結構。NaBH4的添(tian)加量(liang)為0.9g/L時(shi),耐(nai)磨(mo)板(ban)層(ceng)(ceng)呈非晶態(tai),耐(nai)磨(mo)板(ban)層(ceng)(ceng)的耐(nai)磨(mo)性最好。熱(re)處理后,鍍層(ceng)(ceng)由非晶態(tai)向晶態(tai)轉變,鍍層(ceng)(ceng)的耐(nai)蝕(shi)(shi)性下(xia)降(jiang)。經過400℃熱(re)處理的Ni-B鍍層(ceng)(ceng)耐(nai)蝕(shi)(shi)性最差。