脉冲电流对航空液压器件用合金钢及不锈钢镀铬层的影响

【类型】学位论文

【作者】徐娟 

【关键词】 脉冲电镀 电镀铬 正交实验 微观组织 脉冲参数

【摘要】镀铬是工业上应用最广泛的电镀技术之一。铬镀层不仅具有漂亮的外观,还具有硬度高,耐磨性好等多种良好性能,被广泛应用于多种领域。现阶段使用最多的镀铬工艺是直流电镀或是脉冲电镀。由于脉冲电源制造技术的限制,对脉冲电镀铬的研究一般是使用高频脉冲电镀,频率在100Hz以上或是使用双向脉冲电镀技术,低频脉冲条件下电镀铬镀层的研究报道甚少。为了进一步提高铬镀层的性能,探讨低频脉冲电镀参数对镀铬制备工艺和镀层稳定性的影响,开展了本次试验研究。本研究开创性地的使用低频脉冲电镀工艺进行电镀铬镀层的研究（脉冲频率为05.0Hz）,针对飞机起落架液压气密零件最常用的三种材料:30CrMnSiA合金钢、1Cr11Ni2W2MoVA和15-5PH（0Cr15Ni5Cu3Nb）不锈钢,在不改变企业现有六价铬镀铬溶液的基础上,采用五因素五水平正交实验和单因素实验相结合的研究方法,对铬镀层的各种性能进行测试和表征,从而得出一系列具有指导意义的研究成果。首先,通过大量文献分析和基础实验研究,确定以方波波形为脉冲电流波形,正交实验的5个研究参数为:镀液温度50℃60℃;电镀时间15h;电流密度5070A/dm2;脉冲频率1.05.0Hz;占空比20%60%。以铬镀层的外观、膜厚、硬度、结合力、显微裂纹、孔隙率、镀层微观组织的晶粒大小为考察对象,以镀层的这七种性能的综合度为指标,通过正交实验数据分析,以及对实验参数的优化,得出最优参数组合分别为:1Cr11Ni2W2MoVA为镀液温度55℃,电流密度70A/dm2,占空比30%,脉冲频率3.0Hz,电镀时间3h;30CrMnSiA为镀液温度55℃,电流密度70A/dm2,占空比30%,脉冲频率3.0Hz,电镀时间3h;15-5PH为镀液温度55℃,电流密度70A/dm2,占空比40%,脉冲频率3.0Hz,电镀时间3h时,三种材质的试样镀层获得的综合性能最好。在单因素实验中,研究了脉冲电流密度、脉冲频率、占空比对铬镀层性能的影响,通过对铬镀层外观、膜厚、硬度、结合力、显微裂纹、孔隙率、镀层微观组织的晶粒大小的极差分析,得出了各个影响因素对镀层考察对象的影响大小顺序。在用最优脉冲工艺参数在实际工件上电镀铬镀层的实验中,最优脉冲参数能在工件上获得光亮,均匀,致密的铬镀层。所获镀层的显微组织比企业目前所用电镀工艺获得的镀层更光滑平整,晶粒更细小致密,且镀层的其他性能均满足企业生产要求,进一步验证本研究结论的可行性,为低频脉冲电镀的工业化生产提供了科学依据。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】西华大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】魏晓伟

【读秀链接】读秀链接