Co-W电刷镀层的性能研究及其应用

【摘要】：本文研究了电刷镀Co-W合金镀层的制备方法、性能及在模具表面强化方面的 应用。在优化刷镀工艺参数的基础上,成功地制备了优良性能的Co-W镀层。通 过利用XRD、SEM、NEPHOT-32型金相显微镜和HX-71显微硬度计等设备,测 定了常温和高温下镀层硬度、相结构、显微组织和形貌。并利用WS-92型发声划 痕仪测定了镀层和基体之间的结合力。 本文深入研究了涂层的高温抗氧化性能、热疲劳和滑动磨损性能,并对其氧 化机理和磨损机理进行了讨论。Co-W合金镀层常温下为非晶态。500℃时完成向 晶态转变,并有新相析出,使镀层的硬度达到最大值,热处理温度达到700℃时镀 层与基体的结合力达到最大。 Co-W合金镀层在500℃时开始出现较明显的氧化。Co-W合金镀层在600℃以 下时,形成致密的CoO氧化膜,阻止了基体的严重氧化,提高了基体的抗氧化能 力。但在600℃以上时,出现椭圆形的氧化起皮,严重破坏了Co-W合金镀层体系。 Co-W合金镀层的耐磨性明显高于T10钢和Cr12MoV钢基体,约为T10钢的 3. 3倍,约为Cr12MoV钢的3. 4倍。在T10钢上磨损机制主要为磨粒磨损,在 Cr12MoV钢上属于粘着磨损。Co-W涂层较好的改善了45钢、3Cr2W8V钢的耐 热疲劳性。 实际应用表明:Co-W合金镀层应用于轿车连杆成型模具上,提高其寿命1. 8 倍以上;应用于车轮成型模具上,工作寿命约是原来的3. 2倍,有着显著的经济效 益。