镀层热处理工艺论文范文

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1试验材料与方法

试验所用Ni-Mo-P化学镀层在Q195冷轧钢板(40mm×25mm×1mm)上制备，镀液的基本配比如表1所示．化学镀层制备工艺流程为:试样80℃碱洗5min→清水冲洗→超声波清洗→15!盐酸酸洗活化1min→清水冲洗→超声波清洗→化学镀→清水冲洗→热风干燥→备用．施镀温度85～90℃，pH值8．5～8．8，时间为120min．所得Ni-Mo-P化学镀层形貌在Quanta200型扫描电子显微镜下观察，镀层化学成分利用OXFORDINCA250型能谱仪进行测量(如图1所示)，具体成分为7．36!P和1．97!Mo．镀层热处理在2kW箱式实验电炉(控温精度为±2℃)上进行．为了研究热处理温度对镀层硬度的影响，首先，将加热温度分别设定为100℃、200℃、300℃、400℃、500℃和600℃，加热时间均为90min，热处理后测量镀层硬度，找出镀层硬度最大时的加热温度．然后，固定此加热温度不变，研究加热时间对镀层硬度的影响规律，加热时间分别设定为10、20、30、40、50、60、90、120、180、240和300min．镀层硬度的测量采用MHV-1000Z显微硬度计，测试载荷为25g，载荷保持时间为10s，测试时对每个试样分别随机选5个点，得到5个硬度值，去除一个最大值和一个最小值后，剩余的3个硬度值算术平均即为该镀层的硬度值，分析后得出最佳加热时间．

2试验结果及分析

2．1热处理温度对镀层硬度的影响改变热处理温度得到的镀层硬度测试结果如表2所示，镀层硬度随加热温度的变化关系曲线(图2)可以看出，在100～400℃镀层的硬度值随温度的升高而增加，当温度达到400℃时硬度达到最大值(1096HV)，此后，随着加热温度的继续升高，镀层硬度值随温度的升高而快速下降．这是由于温度升高，镀层表面晶格发生畸变，使其硬度逐渐升高．在硬度达到最大值后再升高温度，因析出物聚集长大致镀层硬度下降．最佳热处理时间可以选为400℃。

2．2热处理时间对镀层硬度的影响改变热处理时间得到的镀层硬度测试结果如表3所示，由镀层硬度随加热时间的变化关系曲线(图3所示)可以看出，在10～40min镀层的硬度值随时间的增加由587HV快速增加到975HV，在40～90min硬度值增加缓慢，90min时硬度值达到最大1096HV，这与图2镀层硬度随加热温度变化的最大值完全一致，之后硬度值开始下降，120min后，硬度值基本趋于稳定，但仍比镀态硬度大．这是由于在加热的最初90min内，镀层中的有大量的Ni3P析出，使镀层硬度值增加，当继续延长加热时间时，也可能有少量的Ni3P析出，但由于在400℃加热温度条件下，长时间保温会导致Ni3P颗粒的聚集长大和Ni-Mo固溶体晶粒的尺寸长大，二者的共同作用最终导致了镀层硬度的减小，120min后镀层组织基本稳定，镀层硬度值也基本趋于稳定。

3结论

1)加热时间为90min时，随加热温度的升高，Ni-Mo-P化学镀层的硬度先增后减．当加热温度为400℃时，镀层硬度最大．2)在加热温度为400℃时，随加热时间的延长，在前90min内，Ni-Mo-P化学镀层的硬度快速增至最大，然后缓慢减小．3)对于Ni-Mo-P化学镀层，经过热处理后的硬度明显高于镀态硬度，在400℃×90min条件下，镀层硬度最大。

作者：张培彦余泽通刘贯军单位：郑州旅游职业学院河南科技学院