采用添加了纳米TiN的氨基磺酸镍系镀液，利用超声电沉积方法在45钢基体上制备了纳米TiN/Ni复合镀层，对比研究了直流、单脉冲、正负脉冲等3种电流作用方式对镀层表面形貌、纳米TiN含量及分布、界面结合力、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明：与直流电沉积相比，脉冲电沉积镀层的晶粒细小、表面平整、表面裂纹少、界面结合力高，且正负脉冲电沉积的界面结合力高于单脉冲电沉积的；脉冲电沉积更易沉积纳米TiN粒子，且正负脉冲电沉积TiN的沉积速率大于单脉冲的；正负脉冲电沉积镀层的显微硬度最高，摩擦磨损性能最佳，直流电沉积的最差。
所属栏目
试验研究辽宁省教育厅科学技术研究项目（L2015029）；大连市科技计划项目（2015A11GX003）
收稿日期
2016/11/152017/8/14
作者单位
何杰:大连大学机械工程学院, 大连 116622
吴蒙华:大连大学机械工程学院, 大连 116622
李霖泰:大连大学机械工程学院, 大连 116622
备注
何杰(1993-),男,内蒙古乌兰察布人,硕士研究生
引用该论文:
HE Jie,WU Menghua,LI Lintai.Influence of Current Mode on Microstructure and Mechanical Properties of Nano-TiN/Ni Composite Coatings[J].Materials for mechancial engineering,2017,41(11):33～38
何杰,吴蒙华,李霖泰.电流作用方式对纳米TiN/Ni复合镀层组织与力学性能的影响[J].机械工程材料,2017,41(11):33～38
参考文献
【1】
欧阳小琴,周琳燕,余斌,等. 镍基合金镀层的研究现状[J]. 电镀与精饰, 2014, 36(7): 20-24.
【2】
ZHU X B, CAI C, ZHENG G Q. Electrodeposition and characterization of nano-structured Ni-SiC composite films[J]. Surface and Coatings Technology, 2011, 205(11): 3448-3454.
【3】
ZARGHAMI V, GHORBANI M. Alteration of corrosion and nanomechanical properties of pulse electrodeposited Ni/SiC nanocomposite coatings[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2014, 598(15): 236-242.
【4】
ZHU X B, CHAO C, ZHENG G Q. Electrodeposition and corrosion behavior of nanostructured Ni-TiN composite films[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2011, 21(10): 2216-2224.
【5】
吴蒙华,雪金海,吕昊. 热处理对纳米Ni-TiN复合镀层摩擦磨损性能的影响[J]. 功能材料, 2010, 41(4): 607-609.
【6】
向其军,刘咏,刘伯威,等. TiN-SiC复合陶瓷材料的研制[J]. 硬质合金, 2005, 22(2): 78-81.
【7】
刘兰波, 吴蒙华, 王元刚, 等. 超声-脉冲电铸工艺参数对镍铸层晶粒尺寸的影响[J]. 机械工程材料, 2012, 36(3): 22-25.
【8】
吴蒙华, 李智, 夏法锋, 等. 超声电沉积制备纳米金属陶瓷复合镀层工艺[J]. 机械工程材料, 2005, 29(8): 58-61.
【9】
王元刚, 宁智, 吴蒙华. 电流密度对氨基磺酸盐镀液电沉积纳米TiN/Ni复合镀层性能的影响[J]. 机械工程材料, 2016, 40(2): 47-50.
【10】
司东宏, 薛玉君, 申晨. 超声电沉积制备Ni-ZrO2 纳米复合镀层及其结构和性能的研究[J]. 表面技术, 2010, 39(3): 10-12.
【11】
覃奇贤, 刘淑兰. 电极的极化和极化曲线(Ⅰ)——电极的极化[J]. 电镀与精饰, 2008, 30(6): 28-30.
【12】
WANG W, YUAN B, ZHOU C. Formation and oxidation resistance of germanium modified silicide coating on Nb based in situ composites[J]. Corrosion Science, 2014,80:164-168.
【13】
徐滨士, 刘世参. 表面工程技术手册[M].北京:化学工业出版社,2009:157-159.
【14】
王玉,袁学韬, 俞宏英, 等. 脉冲电沉积工艺对镍镀层结构与硬度的影响[J]. 材料科学与工艺, 2010, 18(1): 89-95.
【15】
SABRI M,SARABI A A,KONDELO S N. The effect of sodium dodecyl sulfate surfactant on the electrodeposition of Ni-alumina composite coatings[J]. Materials Chemistry & Physics, 2012, 136: 566-569.
【16】
夏法锋,贾振元,吴蒙华. 脉冲电沉积纳米Ni-TiN复合镀层[J]. 材料科学与工艺, 2008, 15(6): 779-781.
【17】
WITMAN J C, BATES B L, ZHANG Y. Electrolytic Co-deposition of Ni-CrAlY composite coatings using different deposition configurations[J]. Materials and Manufacturing Processes, 2016, 31(9): 1232-1237.
【18】
ADELKHANI H,ARSHADI M R. Properties of Fe-Ni-Cr alloy coatings by using direct and pulse current electrodeposition[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2009, 476(1): 234-237.
【19】
夏法锋,吴蒙华,贾振元. 纳米TiN粒子在Ni-TiN复合镀层中的作用研究[J]. 金属热处理, 2007, 32(3): 62-64.
【20】
LEE Y J,PARK J Y. Fabrication and characterization of multilayered nanoporus platinum films deposited by electroplating and nonionic surfactant molds[J]. Applied Surface Science, 2013, 277: 100-104.
【21】
SUN W, ZHANG P, ZHAO K, et al. Effect of graphite concentration on the friction and wear of Ni-Al2O3/graphite composite coatings by a combination of electrophoresis and electrodeposition[J]. Wear, 2015, 342: 172-180.
