镀液中钨酸钠浓度对电沉积镍-钨合金性能的影响

摘要

[目的]研究镀液中钨酸钠浓度对Ni–W合金镀层性能的影响，制备适合在高温环境中应用的耐磨Ni–W合金镀层。[方法]通过改变镀液中钨酸钠的质量浓度，采用直流电沉积法在20Cr Mo A钢表面制备了不同W质量分数的Ni–W合金镀层。研究了钨酸钠质量浓度对沉积速率，以及Ni–W合金镀层的W质量分数、形貌、密度、显微硬度和抗高温氧化性能的影响。[结果]镀液的钨酸钠浓度显著影响着Ni–W合金镀层的W质量分数，进而影响镀层的形貌、内应力、显微硬度及抗高温氧化性能。镀液中钨酸钠的质量浓度为40 g/L时，所得Ni–W合金镀层平整致密，无裂纹，W质量分数为34.82%，密度约为10.88 g/cm3，经500°C热处理后的显微硬度高达1 199.6 HV，抗高温氧化能力远优于兵器工业中常用的PCr Ni3Mo VA合金钢。[结论]本文的研究结果可为Ni–W合金镀层在武器身管等高温高磨损环境中的应用提供实验依据。

关键词

镍–钨合金 / 电沉积 / 钨酸钠 / 内应力 / 显微硬度 / 抗高温氧化性能