化学镀Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层退火晶化及磨损机理

通过化学沉积法制备了Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层。采用XRD定量分析、SEM/EDS扫描电镜观察及光学干涉法,并通过显微硬度测试、摩擦磨损试验,研究了退火前后梯度合金的晶化组织特征、硬度、耐磨性及磨损机理。结果表明,从镀态到300℃退火后,梯度合金外层Ni-Mo-P仅发生Ni相晶化,内层Ni-P还伴有Ni3P析出。从400℃到800℃退火后,外层开始发生Ni3P晶化反应,同时Ni-Mo固溶体形成,800℃晶化程度约为97.13%,而内层完全晶化。无论内层还是外层,在Ni3P刚开始析出时,Ni相的晶粒尺寸总是小于Ni3P相。梯度合金400℃热处理后的显微硬度出现峰值,但相应的耐磨性最低;600℃热处理后表现出优异的耐磨性,这一性能特征可为在高温条件下工作、且要求保持高耐磨性的工件的工业应用提供潜在的可能性。梯度合金的磨损机制主要取决于外层磨屑中含有的Ni/Ni-Mo、Ni3P相尺寸大小对内层摩擦磨损过程的影响以及内层的组织状态。