耐磨涂层的制备与加工..

离子镀特点： （1）镀层与基体附着力强，不易脱落； （2）绕射性好，镀层厚层均匀； （3）镀层致密，针孔气泡少； （4）可镀材质广，用料省，无污染 （5）镀层因氩离子轰击，氩离子含量增加，产生择优溅射，另膜成分改变 。这是其缺点。 离子镀膜的基本工艺： 工件-前处理-装件-抽真空-烘烤-离子轰击-离子趁机-冷却-取件-成品
耐磨涂层制备与加工
材料0802：高昊 李聪、张鑫洲、 张志超、李树强、 陈渊、陈曦、张国琎、刘鑫、徐然
我们今天将会学到什么？
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涂层基本概念
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耐磨涂层的制备与加工
涂层基本概念
什么是涂层？
涂层可定义为用物理的、化学的、或者其他方法，在金属或非金属基体表面形成的 一层有一定厚度、不同于基体材料且有一定的强化、防护或特殊功能的覆盖层。
耐磨涂层的制备与加工
激光表面涂敷耐磨涂层
耐磨涂层的制备与加工
Ni-P-Co: 涂层性能: 电刷镀Ni-P-Co涂层为非晶态镀层。这种镀 层在常温和较高温度下均具有较高的硬度和耐磨 性。特别是这种镀层在不同热处理温度下，其耐 磨性与显微硬度基本上呈线性关系，即随镀层显 微硬度增加，镀层耐磨性也提高。 涂层制备: 以低浓度加入含铌添加剂的Co-Ni-P系列合 金镀液中，常温下应用刷镀方法，即可制得NiP-Co非合金镀层。
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Ni基耐磨减摩复合镀层
Ni基复合电镀槽液的组成及工艺条件:
Fe基耐磨复合镀层
镀液成分及工艺条件如下： FeCl2· 4H2O 40g/L; Al2O3 20g/L;PH值是1.0-1.4.阴极电流密度10-24A/dm2 连续机械搅 拌。
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Cr基耐磨复合电镀层
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复合电镀耐磨涂层
1.什么是耐磨复合电镀层？ 在电解质溶液中用电化学或者化学方法，使金属与不溶性非金属固体微 粒或者其他非金属固体微粒或者其他金属微粒共同沉积在金属表面而得到的涂 层，称为复合电镀涂层。符合镀层只有基质金属和固体微粒两相。若基质金属 是镍、镍合金或钴、铬、分散相为硬固体颗粒如SiC、WC、等，则所获得的 复合电镀层具有高耐磨性，称之为耐磨复合电镀层。耐磨复合电镀层分为Ni基 耐磨复合电镀层，Fe基耐磨复合电镀层，Cr基耐磨复合电镀层，Co基耐磨复 合电镀层。耐磨复合电镀层由于优良的耐磨性能，被广泛用于工件表面耐摩擦 磨损和耐磨粒磨损处理中。 2. 耐磨复合电镀层的分类： ① Ni基耐磨复合电镀层 ② Fe基耐磨复合电镀层 ③ Cr基耐磨复合电镀层 ④ Co基耐磨复合电镀层 复合电镀浆料
Cr基耐磨复合电镀液成分及工艺条件：
Co基耐磨复合电镀层
Co-co3c2复合镀层在800摄氏度高温下仍有很高的耐磨性。镀液成 分：CoSO4 NaCl H3BO3 Cr3C2
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离子镀TiN涂层
离子镀是物理气相沉积的一种，它是在真空条件下，利用各种气体放电 技术，将蒸汽原子部分电离成离子，同时产生大量高能中性粒子沉积于工作 表面形成涂层的方法
涂层材料有哪些？
1. 金属涂层：如铜、镍、铬、银等； 2. 非金属涂层：油漆、树脂等高分子，各种无机非金属材料，如硅酸盐及有色矿物； 3. 复合材料涂层：如热喷涂铝层加封闭材料所形成的复合防腐涂层。
涂层应该怎么分类？
按涂层材料：金属涂层、非金属涂层、复合材料； 按涂层制备方法：电镀层、氧化层、化学转换层、热浸镀层、热喷涂层………… 按涂层功能：防腐、耐磨及特殊涂层。
功能
涂层
电镀层 热喷涂层 激光表面处理涂层 堆焊层 物理气相沉积（PVD） 化学气相沉积（CVD） 固体润滑涂层
举例
电镀 热喷涂Ni基合金、Al2O3等 激光相变硬化层，熔凝及涂敷 堆焊耐磨合金 离子镀TiN、TiC、Ti（CN） 镀TiC、TiN MoS2复合涂层
耐磨涂层
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电刷镀Ni-W及Ni-P-Co涂层
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氧乙炔粉末火焰喷熔耐磨涂层
1.喷熔原理： 采用火焰喷涂自熔性使合金熔融随后在火焰的加热下使涂层熔融在金属 基材表面获得熔焊层的热喷涂方法。 2. 喷熔工艺： 氧乙炔喷焊按工艺的不同分为一步法和二步法:一步法即边喷边熔;二步法 是先喷后熔. 3.喷熔层优缺点： 优点：喷涂层特点是平整、有气孔； 缺点：重熔时工件热输入大、易变性。其次是要求母材熔点高于自熔合 金，应用 受到限制。
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低碳马氏体耐磨打底涂层
涂层性能： 用低碳马氏体打底耐磨型热喷涂用金属粉芯丝。以火焰喷涂或电弧喷涂方式制备 的耐磨涂层。 涂层制备: 用火焰喷涂法或电弧喷涂制备涂层。 涂层特点及应用 （1）涂层因结合强度高，表面粗糙，因此可做为打底。它可取代镍包铝、铝青铜等 打底材料，被认为是优良涂层。 （2）涂层硬度适中，可用于轧辊、风机叶片、汽车曲轴、曲轮轴等各种中等磨损件 的表面修复。 （3）对于不承受很大冲击载荷的磨损工件，由于这种粉芯丝材经简单除锈，不喷砂 即可获得一定结合强度的涂层，因此，可用于进行修复或者耐磨性处理。不仅改善工作 环境，还可以节约成本。
Ni-W: 主要性能如下: 1.涂层硬度高、结构致密、孔隙率低、耐磨性好； 2. Ni-W合金涂层应力较大，当涂层厚度大于0.03mm时，易产生裂纹。 Ni-W“D” 涂层应力较小，涂层厚度可达0.2mm。 工艺操作: 如图所示，电极负极接工件，正极接镀笔，镀笔上不溶性阳极用棉花， 海绵或者泡沫塑料包好，蘸上电镀液直接与工件接触时即可刷镀。刷镀时镀 笔需沿工件表面运动，沉积层很薄，镀液中金属离子浓度很高，使用的电流 密度比槽镀要大很多倍。
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马氏体不锈钢耐磨耐蚀涂层
涂层性能： 用马氏体不锈钢耐磨耐腐蚀型热喷涂用金属粉芯丝，以火焰或电弧喷涂 方法所制备的涂层，其结构致密，与基体结合强度好，涂层硬度较高，封孔 后有良好的耐盐水及耐气体耐腐蚀性。 涂层制备： 用火焰喷涂或电弧喷涂方法可制备马氏体不锈钢粉芯丝耐磨涂层。 涂层主要化学成分： 元素 含量/wt% C 0.65-0.75 Si <0.60 Mn <0.80 Cr 17-19 Fe 余量