激光与电镀复合制备镍基二硫化钼涂层的研究方案及创新之处..docx

激光与电镀复合制备镍基二硫化钼涂层的研究方案及创新之处基本思路为达到本课题的研究目的,即在基体材料表面获得与基体为结合结合的镍基二硫化钼高硬度耐磨涂层,本课题选用的研究思路为如下:(1)选用并优化复合电镀技术,将镍及二硫化钼共同沉积到基体表面,实现与基体为物理结合的包裹二硫化钼颗粒的镍基复合镀层;(2)选用并优化激光熔覆技术,使得镍与基体材料表层的迅速重熔,得到与基体为冶金结合的包裹二硫化钼颗粒的熔覆层。镀液成分优化工艺条件优化激光熔覆实验镀液成分优化耐磨性能检测表面硬度测试组织观察物相分析数据结果分析优化工艺参数较优处理工艺图1技术路线拟采用的方法和手段为达到本课题的研究目标,必须对试验过程的各个环节进行监控和检测,采用霍尔槽试验,近远阴极、物相分析、组织观察、耐磨性能、表面硬度、成分分析等方法组合,优化复合电镀的镀液成分、工艺条件及激光熔覆工艺条件。研究开发方案(1)研究复合电镀的镀液组分、工艺流程、工艺参数对得到镀层中二硫化钼含量及分布的影响;(2)研究功率、扫描速度、搭接率等激光参数对激光熔覆层组织成分的影响和二硫化钼在熔覆层中的分布和保留情况,揭示材料表面激光熔覆层的微观组织结构和形成,并检测硬度和摩擦磨损性能;(3)通过观察熔覆过程中火焰状况和激光熔覆后熔覆层的表面状况,分析不同的激光功率、扫描速率和搭接率,光斑直径等工艺参数对熔覆过程中熔池的物理化学变化的影响,得出熔池的表面状况与激光工艺参数的密切关系。(4)采用OM、FSEM、EDS和XRD等各种分析和观察手段,对激光熔覆涂层的组织形貌、物相、二硫化钼分布及保留等进行分析研究。(5)采用显微硬度计对涂层硬度进行检测,用摩擦磨损试验机测试激光熔覆材料表面的摩擦磨损性能,测试不同工艺条件,不同试验状态下材料的摩擦系数变化,磨损量变化。本课题的特色与创新之处本课题优选具有高硬度及耐磨性的镍为基础熔覆成膜物,创造性的提出了采用激光熔覆技术将二硫化钼颗粒与镍共同熔覆于基体表面,得到与基体为冶金结合的“滚珠”结构的硬度更高,耐磨性更优的熔覆层。基于二硫化钼的高温易升华、分解等不稳定性因素,为实现上述目的,设计并开发制备上述熔覆涂层层的电镀-激光熔覆组合技术及其配套工艺。