微孔化对镍基自润滑镀层摩擦学性能的影响(4)
1.4.2 课题要解决的问题
（1）在普通钢表面镀上纯镍镀层，研究合适的电镀参数，如正向电流，反向电流，脉冲等；
（2）对镀镍的钢表面进行织构化，研究不同密度的微孔对摩擦性能的影响，并得出最佳微孔密度；
（3）研究固体润滑剂和微孔对镍基合金自润滑性能的综合影响。
1.4.3 课题主要研究内容
（1）研究镀镍的最佳参数组合，通过改变正反向电流进行对比得出结论。
（2）将镀镍的45#钢表面用激光打孔，进行织构化，通过不同孔密度和孔深度的试样摩擦试验研究微孔对镍基合金自润滑性能的影响。
（3）研究微孔阵列和微观形貌，分析其对镍基合金自润滑性能的影响及其原因。
2 实验部分
2.1 实验流程
主要实验流程如图2.1所示。
图2.1 实验流程图
2.2 制备纯镍镀层
2.2.1 预处理
试样预处理：包括对45#钢圆盘进行打磨，使试样表面达到基本光滑，无大的划痕，利于电镀的顺利进行。具体工序如下：
（1）前处理：施镀前的所有工序称为前处理，其目的是修整工件表面，除掉工件表面的油脂、锈皮、氧化膜等，为后续镀层的沉积提供所需的电镀表面.前处理主要影响到外观、结合力，据统计，60%的电镀不良品是由前处理不良造成，所以前处理在电镀工艺中占有相当重要的地位。在电镀技术发达的国家，非常重视前处理工序，前处理工序占整个电镀工艺的一半或以上，因而能得到表面状况很好的镀层和极大地降低不良率。
（2）磨光： 除掉零件表明的毛刺、锈蚀、划痕、焊缝、焊瘤、砂眼、氧化皮等各种宏观缺陷，以提高零件的平整度和电镀质量。
（3）抛光： 抛光的目的是进一步降低零件表面的粗糙度，获得光亮的外观。有机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方式。
（4）脱脂除油： 除掉工件表面油脂。包括有机溶剂除油，化学除油，电化学除油，擦拭除油，滚筒除油等手段。
（5）酸洗： 除掉工件表面锈和氧化膜。有化学酸洗和电化学酸洗。
2.2.2 制备
基体材料和基质金属：
实验选用工程上常用的碳素结构钢45#钢作为基体，实验用试样尺寸为φ43mm×5mm的圆盘。实验前，钢片需经过打磨→除油→水洗→脱脂→水洗→稀酸活化的预处理。依次用180#、320#、400#砂纸打磨钢片。除油采用氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液在50℃下浸泡20-30min，溶液配比为：氢氧化钠（NaOH）20g、碳酸钠（Na2CO3）25g、蒸馏水（H2O）400ml。稀酸活化采用5%的稀盐酸浸泡20-30s。
金属镍本身韧性好，又具有较好的耐磨性，耐高温氧化，是理想的基质材料；铜铅为基质材料的复合镀层耐磨性差，承载力低，适用于轻载低温的工况；铬基质镀层硬度最高，耐磨，但镀铬电流效率低，电解液有毒性；金银等金属价格昂贵，一般不用于功能性镀层。因此，实验采用镍为基质金属。
（1）镀液的制备：
镀液成分如下表：
表2.1 主要化学试剂
试剂名称 生产厂家 纯度
氢氧化钠（NaOH） 国药集团化学试剂有限公司 分析纯
碳酸钠（Na2CO3） 南京化学试剂厂 分析纯
酒精（CH3COOH） 国药集团化学试剂有限公司 分析纯
盐酸（HCl） 南京化学试剂厂 分析纯
硫酸镍（NiSO4•6H2O） 汕头市西陇化工有限公司 分析纯
氯化镍（NiCl2•6H2O） 汕头市西陇化工有限公司 分析纯
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