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化学镀镍对弹簧钢力学性能的影响

王显彬  
【摘要】:化学镀镍操作方便,工艺简单,镀层厚度均匀,具有较高的硬度,较好的耐磨性和耐蚀性,在许多领域中得到了广泛的应用。本文采用70弹簧钢作为基底材料,系统研究了化学镀镍对基底氢脆、内应力和疲劳性能的影响。采用缓慢拉伸试验测量镀件的氢脆性; 采用阴极薄片弯曲法测量镀层的内应力; 采用三点弯曲疲劳成组对比试验方法测量镀件的疲劳性能。结合材料学微观断口观察,所获得的较有价值的试验和分析结果如下: 1.化学镀镍过程中由于渗氢而使材料产生氢脆现象; 镀后采取合理的热处理是一个消除氢脆影响的重要方法,试样镀镍后马上进行热处理,不管是除氢处理还是晶化处理均使得镍件的氢脆性降低; 酸洗前后的试样的氢脆差别较小。 2.当镀液pH值为3.8~4.1和4.4~4.6时,镀层受到的内应力为压应力,而当镀液pH值为4.8~5.1时,镀层受到的内应力为拉应力; 经过200℃×1h的热处理后,pH值为3.8~4.1和4.4~4.6的镀件,镀层的内应力还为压应力,在数值上略有减小,pH值为4.8~5.1的镀件,镀层的内应力还为拉应力,且略有减小; 经过400℃×1h或600℃×1h的热处理,三种pH值的镀层内应力均为拉应力,且显著增大。 3.基底试样的疲劳寿命最长,而镀态试样的疲劳寿命与基底相比,显著降低,而镀态试样疲劳强度的降低是由于镀层的氢脆引起的; 经过除氢热处理和晶化热处理的试样的疲劳寿命,与基底试样和镀态试样相比都显著降低,而热处理后试样疲劳强度的降低是由于镀层的内应力引起的。


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