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高温合金表面Ni/Al2O3复合镀层的制备与性能

2021-09-17王忠宝李烁徐海洋王港孙杰

电镀与涂饰 2021年16期

王忠宝,李烁,,徐海洋,王港,孙杰

(1.国能粤电台山发电有限公司,广东 台山 529228;2.青岛盛瀚色谱技术有限公司,山东 青岛 266101;3.沈阳理工大学环境与化学工程学院,辽宁 沈阳 110159)

GH907高温合金是以Fe–Ni–Co为基,用Nb、Ti等元素进行沉淀强化的奥氏体高温合金[1]。该合金在650 °C以下具有较低的热膨胀系数,因此主要用于制造航空发动机涡轮外环、压气机机匣和密封环等静止零件[2]。然而在使用过程中发现,其表面硬度、抵抗海洋腐蚀能力、耐疲劳性能等都有待加强[3-4]。为此,一般首先进行强化[5-6],然后进行某些表面处理。目前,国内外大多采用施加涂镀层的方式对高温合金进行表面处理,如热喷涂、电沉积等[7-8]。在电镀基础上发展出来的复合镀技术也是一种常用的能够提高金属基体表面耐温性、耐蚀性、耐磨性等性能的手段[9-12]。因纳米颗粒具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和一些奇异的光、电、磁等性质[13],在电沉积复合镀中引入纳米粒子替代传统的微米粒子可使复合镀层性能更优[14]。

当前,直接在GH907高温合金表面进行复合镀镍的研究尚无相关报道。本文通过电沉积方法在高温合金表面进行Ni/Al2O3复合镀层的制备,并对复合镀层的性能进行研究,旨在延长高温合金的使用寿命,使其能在更加苛刻的环境下工作。

1 实验

1.1 电镀过程

电镀以工业纯镍板为阳极,GH907高温合金(1.0 cm × 2.0 cm × 0.4 cm)为阴极,工艺流程为:打磨→去离子水洗→碱液除油→去离子水洗→活化→去离子水洗→预镀镍→去离子水洗→电镀。……

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