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材 料 偶 l t {乍{n 舡 一 种提高钛合金化学镀镍层结合力的方法 杜 楠，陈庆龙。刘 刚，宁 铮，舒伟发 (南昌航空大学 轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室，江西 南昌 330063) [摘 要] 为了提高钛合金与化学镀镍层的结合力，以微弧氧化、HC1和 HF活化对钛合金作前处理后再进行化 学镀镍并在300oC下进行热处理，研究了镀镍层与基体的结合力及其硬度。结果表明：钛合金化学镀镍前进行微 弧氧化可以显著提高镀镍层的结合力，镀层经热处理后结合力得到进一步提高，临界载荷为35．30N，硬度达 1186．9HV。 [关键词] 钛合金；微弧氧化；化学镀镍；结合力；硬度 [中图分类号]TQ153．12 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2011)l1—0061—03 0 前 吉 洗 。 化学除油：60—8Og／LNaOH，20-40g／LNa2CO3， Ti6A14V合金比强度高、抗氧化及耐蚀性能好，在 20—40 LNa3PO ，3一l0g／L硅酸钠，70～90℃，除 航空、航天和兵工行业得到了广泛应用…。但是，钛合 尽为止 J。 金易发生黏着磨损、微动磨损，高温下易磨耗，易与大 微弧氧化：4．0g／L硅酸钠，4．0g／L六偏磷酸钠， 气中的氧气反应。在钛合金上镀镍可以提高其耐磨性 和耐蚀性，增加其使用寿命，更适用于航空航天领 1．5g／L铝酸钠，1．0g／L次亚磷酸钠；脉冲频率60Hz， 域 ]。目前，大多数钛合金表面电镀前均先作活化处 占空比30％一100％，电流密度 2—8A／dni ，室温，5— 理，镀后再作扩散热处理，以提高镀层与基体间的结合 10min。 力E3,4]。一般用HNO 和HF作为钛合金化学镀镍的活 浸蚀 活化：50mL／LHC1(36％)，40mL／LHF 化液，但活化后的试样在空气中很容易形成一层氧化 (40％)，室温，5—10s。 膜，降低了镀镍层与基体间的结合力。微弧氧化膜孑L 1．2 化学镀镍及热处理 隙率低，耐蚀性能高，陶瓷层从基体上生长、与基体结 镀液成分及工艺参数 ]：25s／LNiSO4·6H20，20 合紧密、不易脱落。同时，微弧氧化膜具有多孑L性，试 L次亚磷酸钠，25mL／L乳酸，l0g／L硼酸，0．001 样经活化后减小了空气与基体的接触面，新鲜基体不 g／L醋酸铅；pH值为4．4—4．8，温度为88—92℃，时 易氧化，可以获得结合力较好的镀镍层。 间80min。 本工作采用微弧氧化、HCI和HF活化对钛合金前 热处理工艺：将镀镍件加热至300oC，炉中恒温 1 处理后化学镀镍，所得镀层与基体的结合力显著提高。 h，随炉冷却。 1 试 验 另用一块未经微弧氧化的化学镀镍钛合金试片作 对比研究。 1．1 基材前处理 1．3 镀层检测 基材为TC4钛合金，尺寸为 1．5mm×30．0lllm× (1)结合力及硬度 采用涂层附着力 自动划痕仪 30．0mm。前处理：打磨 冷水洗一化学除油一热水洗 测量镀层