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电刷镀纳米Al_2O_3/Ni复合镀层的组织与接触疲劳性能研究

蒋斌  徐滨士  董世运  丁培道  
【摘要】:利用电刷镀技术制得了含n-Al2O3颗粒的纳米复合镀层。考察了镀层的结构、镀前对n-Al2O3进行化学(NB)和机械化学(QM)处理以及镀液中n-Al2O3含量对纳米复合镀层抗接触疲劳性能的影响。结果表明,纳米复合镀层的表面形貌比较细腻,镀层中n-Al2O3分布均匀,与基质金属结合紧密。复合镀层在60 N和140 N载荷下均有较好的抗接触疲劳性能,其寿命达到百万次以上;在60 N载荷下,当镀液中n-Al2O3含量相同时,采用QM处理方式能显著提高镀层的疲劳寿命,而NB处理方式降低镀层的寿命;经QM处理后,镀液中n-Al2O3含量为20 g/L时,镀层的疲劳寿命最长,而当含量超过20g/L后,镀层的疲劳寿命显著降低。失效分析表明,快镍镀层和QM镀层的疲劳裂纹在镀层的层间萌生并在镀层内扩展,快镍镀层呈现明显塑性变形特征和鳞片状花样;在140 N载荷下,QM镀层滚道表面浅层剥落、连通而形成大的剥落坑。

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