王苗明月,田晓东.多尺度SiC颗粒对Ni-SiC复合镀层组织及性能的影响[J].表面技术,2025,54(11):111-118.
WANG Miaomingyue,TIAN Xiaodong.Effects of Multi-scale SiC Particles on Microstructure andProperties of Ni-SiC Composite Coatings[J].Surface Technology,2025,54(11):111-118 |
| 多尺度SiC颗粒对Ni-SiC复合镀层组织及性能的影响 |
| Effects of Multi-scale SiC Particles on Microstructure andProperties of Ni-SiC Composite Coatings |
| 投稿时间：2024-10-10 修订日期：2025-01-23 |
| DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2025.11.009 |
| 中文关键词: 电镀 Ni-SiC复合镀层 颗粒尺寸 显微硬度 磨损 腐蚀 |
| 英文关键词:electroplating Ni-SiC composite coating particle size microhardness wear corrosion |
| 基金项目: |
| 作者 | 单位 |
| 王苗明月 | 长安大学 材料科学与工程学院，西安 710064 |
| 田晓东 | 长安大学 材料科学与工程学院，西安 710064 |
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| Author | Institution |
| WANG Miaomingyue | School of Materials Science and Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China |
| TIAN Xiaodong | School of Materials Science and Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China |
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| 中文摘要: |
| 目的 研究多种尺度SiC颗粒对Ni-SiC复合镀层组织、显微硬度、耐磨性、耐蚀性的影响，并分析其影响机理。方法 利用电镀技术在纯铝表面制备Ni-SiC复合镀层，添加的SiC颗粒由2 μm、500 nm、40 nm等3种不同粒径及其组合而成。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站，对镀层组织结构、物相组成、表面形貌、硬度、摩擦磨损、耐腐蚀性能进行表征和分析。结果 当添加的SiC颗粒的平均尺寸由2 μm逐渐向40 nm转变时，镀层中Ni晶粒在(200)晶面方向上的择优取向逐渐减弱，直至消失;在Ni-SiC复合镀层中，SiC的含量随着添加SiC颗粒平均尺寸的减小而逐渐增大，导致复合镀层中Ni的平均晶粒尺寸由29.8 nm逐渐减至15.6 nm，镀层的显微硬度随之升高，由原来的347.2HV0.1增至610.6HV0.1，约提升了75.9%;镀层组织的细化和硬度的增加，进一步提高了Ni-SiC复合镀层的耐蚀性和耐磨性。当添加的SiC颗粒的平均尺寸为40 nm时，所得镀层的平均摩擦因数和磨损速率最低，分别为0.082和0.2×10−5 g/(N.m)，相较于添加SiC颗粒平均尺寸为2 μm时镀层的平均摩擦因数下降了67.1%，磨损速率下降了99.2%。结论 在Ni-SiC复合镀层中添加的SiC颗粒粒径由2 μm逐渐向40 nm转变时，有效改善了Ni-SiC复合镀层的晶粒组织，提升了镀层的显微硬度、耐磨性、耐蚀性。 |
| 英文摘要: |
| To investigate the changes in the microstructure and properties of Ni-SiC composite coatings when SiC particles gradually transition from the micrometer scale to the nanometer scale, and to analyze the influence mechanism of SiC particles at different scales on Ni-SiC composite coatings. This article uses direct current electroplating to prepare various Ni-SiC composite coatings containing SiC particles of different scales on pure Al discs with a diameter of 20 mm and a thickness of 2 mm, with SiC particles of 3 different sizes (2 μm, 500 nm, and 40 nm) as raw materials, through single addition and combination addition methods. |
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