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1、熱處理對(duì)鎳磷-PTFE復(fù)合鍍層性能的影響姓名：周江龍學(xué)號(hào)：0805070121指導(dǎo)老師：侯俊英大綱1.選題依據(jù)2.試驗(yàn)部分3.結(jié)果分析4.總結(jié)選題依據(jù)化學(xué)鍍Ni-P-PTFE復(fù)合鍍層是非晶態(tài)，屬于熱力學(xué)亞穩(wěn)態(tài)，但經(jīng)過(guò)一定的加熱后，非晶態(tài)要向晶態(tài)轉(zhuǎn)變，即晶化。晶化后的鍍層可能某些性能會(huì)下降，但有一些性能會(huì)變得更加優(yōu)異，尤其是硬度和耐磨性的增加尤其明顯。因此在一些主要考慮其某一方面性能的場(chǎng)合下，經(jīng)熱處理過(guò)的復(fù)合鍍層就顯得尤為重要。本課題主要是通過(guò)添加不同量的PTFE粒子，獲得不同的復(fù)合鍍層，然后在相同保溫時(shí)間的前提下，設(shè)定一系列熱處理溫度，對(duì)
2、試件進(jìn)行熱處理試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行一系列測(cè)試和組織觀察，以期尋求不同熱處理工藝對(duì)Ni-P-PTFE化學(xué)復(fù)合鍍層性能產(chǎn)生影響的規(guī)律。試驗(yàn)部分1.制備PTFE粒子添加量不同的化學(xué)復(fù)合鍍層化學(xué)復(fù)合鍍液配方如下：2.試樣的熱處理工藝本試驗(yàn)中，每組試驗(yàn)的試樣用編號(hào)來(lái)表示，如1.1表示的是第1組試驗(yàn)中的第1個(gè)試樣，依此類推。每組試驗(yàn)共有9個(gè)試樣，熱處理時(shí)間都為1h，熱處理溫度從1到9分別為200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示：結(jié)果分析1.截面金相觀察（h：550℃×1h、i：
3、600℃×1h）由此得出：隨熱處理溫度的提高，鍍層中明顯的出現(xiàn)了擴(kuò)散現(xiàn)象，兩組試驗(yàn)的金相組織均顯示出在550℃時(shí)，鍍層與基體之間的界限不是很明顯，說(shuō)明出現(xiàn)了擴(kuò)散現(xiàn)象。2.表面金相觀察圖像中凸起的圓球狀白亮組織為鍍層中沉積的PTFE粒子d:350℃×1he:400℃×1h由此可以得出：隨著溫度的升高，PTFE粒子含量在逐漸降低，考慮到PTFE粒子的揮發(fā)溫度在325℃左右，故鍍層中的PTFE粒子隨溫度的升高而逐漸揮發(fā)3.表面硬度的測(cè)量?jī)山M試驗(yàn)的結(jié)果如下：由以上兩組數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一熱處理溫度下，鍍層中PTFE含量越高，所獲得的硬度越小
4、，由于PTFE是軟相，故復(fù)合鍍層硬度隨PTFE粒子濃度的上升而下降，熱處理工藝不會(huì)改變這一規(guī)律，故無(wú)論熱處理與否鍍層硬度均與PTFE含量成反比熱處理溫度對(duì)復(fù)合鍍層硬度的影響如下圖所示（試驗(yàn)組1）熱處理溫度對(duì)復(fù)合鍍層硬度的影響如下圖所示（試驗(yàn)組2）以上兩組圖可以看出：隨著熱處理溫度的提高，鍍層的硬度呈現(xiàn)先升高后下降的規(guī)律，在450℃時(shí)硬度值達(dá)到最高，原因是彌散Ni3P硬粒子的析出，開始是均勻連續(xù)地分布在鎳固溶體中，形成一種兩相組織，但熱處理溫度過(guò)高（＞450℃），彌散分布的Ni3P顆粒聚集長(zhǎng)大，原來(lái)均勻分散的大量彌散小顆粒逐漸被數(shù)量少、間距
5、大的粗顆粒代替，從而造成鍍層硬度下降。使Ni-P-PTFE化學(xué)復(fù)合鍍層獲得最大硬度的熱處理工藝是450℃×1h4.鍍層厚度的測(cè)量由此可以得出如下結(jié)論：各試樣鍍層的厚度不一。由于鍍層的厚度由鍍速?zèng)Q定，另外因?yàn)闊崽幚沓霈F(xiàn)了擴(kuò)散，分不清鍍層與基體，由此產(chǎn)生鍍層厚度不一的結(jié)果。4.總結(jié)（1）從熱處理后復(fù)合鍍層的金相組織中可以看出隨熱處理溫度的提高，鍍層中出現(xiàn)了明顯的擴(kuò)散現(xiàn)象，這會(huì)改善鍍層與基體的結(jié)合，兩組試驗(yàn)的試樣均在550℃左右出現(xiàn)擴(kuò)散現(xiàn)象。由于鍍層的厚度由鍍速?zèng)Q定，另外因?yàn)闊崽幚沓霈F(xiàn)了擴(kuò)散，分不清鍍層與基體，由此產(chǎn)生的鍍層厚度不一。（2）由于
6、PTFE粒子的揮發(fā)溫度在325℃左右，故鍍層中的PTFE粒子會(huì)隨熱處理溫度的升高而逐漸揮發(fā)。（3）隨著熱處理溫度的提高，鍍層的硬度呈現(xiàn)先升高后下降的規(guī)律，在450℃時(shí)硬度值達(dá)到最高，使Ni-P-PTFE化學(xué)復(fù)合鍍層獲得最大硬度的熱處理工藝是450℃×1h。且經(jīng)過(guò)兩組試驗(yàn)的對(duì)比可以看出，同一熱處理溫度下，鍍層中PTFE含量越高，所獲得的硬度越小。（4）由于試驗(yàn)是在空氣爐中進(jìn)行，所以溫度過(guò)高時(shí)時(shí)鍍層會(huì)被氧化。當(dāng)溫度達(dá)到500℃左右時(shí)，鍍層變成黑色。因此，對(duì)鍍層的熱處理最好在真空中進(jìn)行。謝謝
