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热处理对Q345B工字钢耐磨性能的影响

作者:(www.frmktl.com) 发布于:2018-04-07 20:20:39 点击量:

热处理对Q345B工字钢耐磨性能的影响

与化学镀Ni-P合金相比,合金Q345B工字钢具有更高的硬度、耐磨性、良好的钎焊性能以及低接触电阻等特性,有着更广阔的应用和发展前景。Q345B工字钢二元合金按使用还原剂的不同可分两大类:以硼烷作还原剂及以硼氢化物作还原剂。前者还原性较弱,可在弱酸性和中性介质中使用,操作温度低;后者在碱性溶液中使用较好,操作温度高,可得到高含硼量的镀层,有利于提高镀层的硬度和耐磨性。目前,国外主要采用二乙胺基硼烷(DEAB)作为还原剂,但胺基硼烷目前国内尚无出售,所以国内主要采用硼氢化物为还原剂,使镀液中镍盐的镍离子还原成金属镍。

以硼氢化物作为还原剂的镀液最大缺点是只适用于高温、强碱性溶液使用,在中性或微酸性溶液中很容易分解,使镀液难以控制。本文选取硼氢化物作为还原剂,通过加入其他的络合剂来降低施镀温度,提高了镀液的稳定性,制备出基体/界面连续、均匀、平整、致密的Q345B工字钢层。利用光学显微镜观察了镀层的微观形貌,借助X射线衍射仪分析了热处理前后Q345B工字钢层相结构的变化,采用电化学极化曲线表征了热处理前后镀层的腐蚀过电位的变化,并分析了热处理温度对Q345B工字钢层耐磨性的影响。

选取经调质处理的JFE-C400Q345B工字钢为基体,试样尺寸为30mm×7mm×5mm,工件施镀流程:预磨试样→碱性除油→水洗→酸洗→水洗→活化→水洗→化学复合镀。化学镀Ni-B合金镀液组成及操作条件如下:氯化镍30~50g/L,乙二胺10~30ml/L,氢氧化钠30~60g/L,酒石酸钾钠30~60g/L,硼氢化钠0.2~1.6g/L,稳定剂适量,pH>10,温度45~55℃。复合镀过程中需磁力搅拌,搅拌速度200r/min,恒温水浴锅加热。为了得到相同厚度的镀层,施镀时间均为2h。将NaBH4添加量为0.9g/L的Ni-B镀层试样,分别在200、400和600℃氩气保护下随炉升温,保温1h。

采用化学镀技术,选取硼氢化钠作为还原剂,通过加入酒石酸钾钠等可以制备出Q345B工字钢层。Q345B工字钢与JFE-C400基体结合较好,界面连续、均匀、平整,表面形貌呈菜花状的胞状结构。NaBH4的添加量为0.9g/L时,Q345B工字钢层呈非晶态,Q345B工字钢层的耐磨性最好。热处理后,镀层由非晶态向晶态转变,镀层的耐蚀性下降。经过400℃热处理的Ni-B镀层耐蚀性最差。



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