王 颖,张金源,康 敏

(1.南京农业大学工学院,江苏南京210031;2.南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)

镍磷合金镀层由于具有优异的耐磨、耐腐蚀性能及较高的硬度,常被用于提高零件的使用寿命、可靠性和改善机械设备的性能、质量。然而,传统的电沉积镍磷合金方法由于允许使用的极限电流密度低,导致沉积速度慢,生产效率低,难以满足现代化生产的发展需要,这迫使人们探索提高沉积速率的新途径。近年发展起来的脉冲电沉积,可获得高质量的沉积层,但由于其平均电流密度与直流沉积相近,对沉积速率的提高作用不大[1-3]。针对这一问题,从加速电沉积物质传输过程出发,采用电镀液喷射电沉积方法,在自行研制的喷射电沉积装置上制备了镍磷合金材料,研究工艺参数对Ni-P合金沉积速度的影响。

1 试验装置及设计

1.1 喷射电沉积试验装置

试验装置主要由三部分组成,即恒温水浴槽、电镀液循环系统和直流稳压电源(图1)。

图1 喷射电沉积试验装备图

电镀液在磁力驱动泵串联的作用下,由阳极喷嘴喷向阴极表面,最后经电沉积室出口回流至电镀液槽中。在沉积室内,阳极喷嘴竖直对准水平放置的阴极基体,并采用单阳极方法。阳极喷嘴材料以钛为基体、钌钛合金为活性涂层,阴极以45钢作为基体材料,用宽7 mm的标准键条切割而成,每个工件长度为30 mm。

1.2 试验设计

采用正交试验设计,选用L25(56)正交表进行试验,以电流密度(A)、镀液温度(B)、阴阳极之间的初始间隙(C)及阴阳极的相对运动速度(D)作为影响因素(表1)。……