高键 冯卫波 郭辉 崔硕文 张兴龙 于鸿扬 张兰

摘 要：【目的】解决Ni-P复合涂层本身硬度较低的问题。【方法】选择添加金刚石微粉制备Ni-P/金刚石复合涂层。首先通过正交试验得到了制备Ni-P/金刚石复合涂层的最佳工艺参数，其次通过单因素试验研究了各工艺参数对复合涂层力学性能的影响，最后通过SEM，XRD，EDS对最佳工艺参数下的复合涂层进行表征。【结果】根据试验成功计算出最佳工艺参数。【结论】制备Ni-P/金刚石复合涂层的最佳工艺参数为电流密度4 A/dm2、金刚石浓度5 g/L、搅拌速度150 r/min、镀液温度60 ℃，研究了各工艺参数对复合涂层力学性能的影响。

关键词：Ni-P/金刚石复合涂层；复合电沉积；力学性能

中图分类号：TQ153     文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2024）08-0080-08

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.08.016

Preparation and Performance Study of Ni-P / Diamond Superhard Composite Coating

GAO Jian FENG Weibo GUO Hui CUI Shuowen

ZHANG Xinglong YU Hongyang ZHANG Lan

（Zhengzhou University， Zhengzhou 450001， China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to solve the problem of the low hardness of the Ni-P composite coating itself. [Methods] Adding diamond micropowder is selected to prepare Ni-P / diamond composite coating. Firstly， the best process parameters for preparing Ni-P / diamond composite coating were obtained by orthogonal test， and then the influence of each process parameter on the mechanical properties of the composite coating was studied by single factor test. Finally， the composite coating under the best process parameters was characterized by SEM， XRD， and EDS. [Findings] The best process parameters were calculated according to the experiment. [Conclusions] The best process parameters for the preparation of Ni-P / diamond composite coating are current density 4 A/dm2， diamond concentration 5 g/L， stirring speed 150 r/min， and coating temperature 60 ℃. The influence of each process parameter on the mechanical properties of the composite coating is studied.

Keywords： The Ni-P / diamond composite coating; composite electrodeposition; mechanical property

0 引言

Ni-P/金刚石超硬复合涂层的研究主要源于模具制造业对刀具和模具材料的要求越来越高。刀具和模具需要具备高硬度、耐磨性和耐腐蚀性等特点，以确保其在复杂工况下的稳定性和寿命。金刚石是目前已知自然界中存在的最硬的物质，具备优异的耐磨性能，被广泛应用于刀具和模具材料中。然而，由于金刚石的特殊性质，其直接用作刀具和模具材料存在一定的困难。首先，金刚石的表面容易与氧化物反应，导致其腐蚀和磨损。其次，金刚石的加工和成型也比较困难，制作成各种形状的刀具和模具存在一定的技术难度。

为解决这些问题，相关学者开始研究将金刚石微粉与其他材料结合制备复合涂层的方法［1］。其中，Ni-P/金刚石超硬复合涂层就是一个比较成功的研究方向。……