cBN微粒粒径及含量对Ni-cBN复合镀层结构及高温耐磨性的影响

作者：刘静; 王帅星; 王万成; 汪镇涛; 杨由凯; 杜楠

来源：表面技术, 2021, 50(11): 250-259.

• c BN微粒
• 颗粒粒径
• Ni-c BN复合镀层
• 复合量
• 显微硬度
• 高温耐磨性

目的探究立方氮化硼c BN微粒粒径及含量对复合电沉积的影响,提升Ni-c BN复合镀层的高温耐磨性。方法在镀液中添加不同粒径(～0.5、3.0、10μm)及不同含量的c BN颗粒制备Ni-c BN复合镀层,采用溶解称重法测试镀层复合量,通过扫描电镜(SEM)、显微硬度计和高温球盘磨损试验等评价不同复合镀层的微观结构、硬度及高温耐磨性。结果 c BN微粒粒径为0.5μm时,颗粒易发生轻微团聚,复合量难以大幅度提高;选择3.0μm和10μm的c BN颗粒,一定程度上利于提高复合量。整体上说,复合量越高、微粒粒径越大,复合镀层的平均硬度越高。但在相近复合量下,3.0μm颗粒复合的镀层颗粒分布均匀性更佳。相比于纯Ni层,Ni-cBN复合镀层中弥散分布的c BN颗粒,提高了镀层硬度,改善了镀层的耐磨性。对于不同粒径的颗粒,小颗粒(～0.5μm)复合的镀层的摩擦系数略低,但粘着磨损较为严重;大颗粒(～10μm)复合的镀层的粗糙度较高,以磨粒磨损为主。结论镀液中c BN微粒的粒径及含量直接影响镀层复合量及耐磨性。选择粒径为3.0μm的c BN颗粒、控制c BN复合量为40.5%时,Ni-cBN复合镀层的显微硬度>600HV,且高温耐磨性更佳。

• 单位
  南昌航空大学