摩擦和磨损在工业生产中普遍存在,导致大量能源被消耗且大量材料遭受损失。利用脉冲电沉积技术在材料表面将纳米陶瓷颗粒与基质金属共沉积形成复镀层,能很好地改善材料表面摩擦磨损性能,在耐磨复合材料研究与开发中占有重要地位。WC纳米颗粒具有高硬度、优异的耐磨性和耐蚀性,与Ni共沉积会形成高硬度、高耐磨的复合镀层。金属Co具有优异的延展性,可提高复合镀层与基体金属间的结合力,降低镀层中的残余应力。Kodandarama等利用直流电镀制备出Ni-CB、Ni-WC、Ni-SiC和Ni-CN等复合镀层并研究不同复合镀层的力学性能,发现复合WC颗粒的Ni镀层最高硬度可达920HV。周细枝等制备出含有微米级WC颗粒的Ni-WC复合镀层,该镀层较纯Ni镀层具有更高的硬度和更优异的耐磨性。 通过改变镀液中加入的WC/Co含量,利用脉冲电沉积技术制备出具有不同晶粒尺寸的纳米晶Ni-WC/Co复合镀层。随着WC/Co含量增大,复合镀层的平均晶粒尺寸先减小后增大。当WC/Co含量为30.0g/L时,镀层平均晶粒尺寸最小,约为6nm。复合镀层具有较高的硬度,随WC/Co含量的增大,镀层的硬度先急剧增大后缓慢降低,当WC/Co含量为30.0g/L,复合镀层的硬度到达最大值670HV。随着镀液中WC/Co含量的增大,镀层的磨损速度和摩擦系数都先减小后增大。当WC/Co含量为30.0g/L时,镀层的磨损速率为0.9mg/h,摩擦系数为0.10044,镀层表面只呈现出轻微划痕,是由磨料磨损造成的,没有犁削和黏着磨损的特征,摩擦磨损性能达到最佳。当WC/Co含量继续增大,镀层的磨损速率和摩擦系数开始升高。

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