cBN微粒粒径及含量对Ni-cBN复合镀层结构及高温耐磨性的影响

目的 探究立方氮化硼cBN微粒粒径及含量对复合电沉积的影响,提升Ni-cBN复合镀层的高温耐磨性.方法 在镀液中添加不同粒径(～0.5、3.0、10μm)及不同含量的cBN颗粒制备Ni-cBN复合镀层,采用溶解称重法测试镀层复合量,通过扫描电镜(SEM)、显微硬度计和高温球盘磨损试验等评价不同复合镀层的微观结构、硬度及高温耐磨性.结果 cBN微粒粒径为0.5μm时,颗粒易发生轻微团聚,复合量难以大幅度提高;选择3.0μm和10μm的cBN颗粒,一定程度上利于提高复合量.整体上说,复合量越高、微粒粒径越大,复合镀层的平均硬度越高.但在相近复合量下,3.0μm颗粒复合的镀层颗粒分布均匀性更佳.相比于纯Ni层,Ni-cBN复合镀层中弥散分布的cBN颗粒,提高了镀层硬度,改善了镀层的耐磨性.对于不同粒径的颗粒,小颗粒(～0.5μm)复合的镀层的摩擦系数略低,但粘着磨损较为严重;大颗粒(～10μm)复合的镀层的粗糙度较高,以磨粒磨损为主.结论 镀液中cBN微粒的粒径及含量直接影响镀层复合量及耐磨性.选择粒径为3.0μm的cBN颗粒、控制cBN复合量为40.5％时,Ni-cBN复合镀层的显微硬度>600HV,且高温耐磨性更佳.