機(jī)械英譯漢3000字

鎂合金的機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍Ni-P鍍層萍朝霞，袁俊濤，何業(yè)東，李小甘北京腐蝕磨蝕與表面技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京科技大學(xué)，北京100083，中國2008年7月15日完稿，2008年10月24日修改。鎂合金的機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍Ni-P鍍層是以淹沒在電鍍化學(xué)鍍?nèi)芤褐械逆V合金標(biāo)本和陶瓷球滾制的。結(jié)果表明，Ni-P鍍層這種鍍層技術(shù)有一個(gè)結(jié)晶鎳磷固溶體結(jié)構(gòu)。在400°C下經(jīng)過一個(gè)小時(shí)熱處理后相對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)鍍非晶態(tài)鎳磷鍍層顯示出更出色的細(xì)顆粒性，高硬度和高耐蝕性。經(jīng)過相同的熱處理，我們可以發(fā)現(xiàn)這種結(jié)晶鎳磷固溶體結(jié)構(gòu)鍍層不會(huì)觀察到類似于普通的化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層中出現(xiàn)的嚴(yán)重裂縫。而且，Ni-P合金鍍層的硬度和耐腐蝕性還可以通過熱處理得到進(jìn)一步的改善。所有的這些有利的性能改善都?xì)w因于在機(jī)械研磨中起到重要作用的化學(xué)滾鍍。關(guān)鍵字：機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍鍍層；結(jié)晶；耐腐蝕性；顯微硬度。1引言在機(jī)械輔助電鍍領(lǐng)域曾進(jìn)行過許多研究，其早期研究的重點(diǎn)是通過機(jī)械方法來改變耗盡區(qū)的沉積表面。在過去，高速電鍍工藝的探究始于20世紀(jì)70年代。具有高孔隙度的硬顆粒圍繞在陰極表面移動(dòng)。高孔隙率的硬顆?？梢噪S時(shí)通過電解質(zhì)到達(dá)電極表面。使耗盡層的厚度減小，同時(shí)限制了電鍍的速度增加。然而，最近的研究集中在機(jī)械輔助滾鍍涂料上。研究結(jié)果表明，復(fù)合材料的摩擦助劑、電鍍、化學(xué)鍍涂層的表面平穩(wěn)，成磨粒狀，相對(duì)于傳統(tǒng)的涂層具有更大的硬度，在耐腐蝕性能上表現(xiàn)良好，可以更大的極化電阻。通常應(yīng)用于機(jī)械研磨處理中的三種方法有：1在水平或垂直方向安放振動(dòng)玻璃球，2試件攪拌溶液，3陶瓷球。但這些方法都許多的局限性，水平和垂直振動(dòng)玻璃球只適用于單面電鍍和無電電鍍，攪拌溶液只適合小試件的無電電鍍。因此，人們意識(shí)到應(yīng)當(dāng)找到一個(gè)新的方法解決上述問題。滾鍍方法適用于電鍍，這種方法起源于南北戰(zhàn)爭(zhēng)的后期，設(shè)備很容易適應(yīng)當(dāng)時(shí)的木制桶、或桶子。隨著化學(xué)，電學(xué)，以及材料學(xué)知識(shí)的發(fā)展，科技的進(jìn)步使筒形金屬加工設(shè)備批量整理生產(chǎn)成為可能。今天滾鍍?cè)O(shè)備的構(gòu)造，其淹沒部分盡可能的增大，導(dǎo)電性強(qiáng)，化學(xué)惰性穩(wěn)定，可以利用于各種酸和堿溶液。第二次世界大戰(zhàn)之后塑膠材料的演變使得滾鍍技術(shù)取得巨大的進(jìn)步，具有了良好的性能，和較長的壽命。那個(gè)時(shí)候，電鍍桶以生產(chǎn)更多的正塑膠或酚醛材料而聞名于世。在上述研究的基礎(chǔ)上，我們采用機(jī)械研磨（MA）化學(xué)滾鍍Ni-P工藝對(duì)涂層中鎂合金的組織和性能進(jìn)行修改。機(jī)械生產(chǎn)中的攪拌溶液和震動(dòng)球的應(yīng)用在其他出版物中已有報(bào)導(dǎo)。本次研究中我們將探討機(jī)械輔助作用下滾鍍涂層中鎂合金涂層的性能。與機(jī)械攪拌方法比較而言，機(jī)械輔助滾鍍有一些優(yōu)點(diǎn)。首先，之前的攪拌方法只適用于小試件電鍍，如果試件大，很難激發(fā)電鍍，而機(jī)械輔助滾涂可以存放在大試件。其次，機(jī)械輔助滾鍍的涂層可以更加均勻，涂層的質(zhì)量也大大提高。第三，因?yàn)榻y(tǒng)一的電鍍生產(chǎn)機(jī)械輔助滾鍍，波動(dòng)的涂層厚度差較小，而且攪拌后，涂層厚度均勻。所以機(jī)械輔助更有益于進(jìn)行電鍍。減小了化學(xué)鍍的鍍區(qū)尺寸誤差。2試驗(yàn)程序機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍的電鍍集的圖式表現(xiàn)圖1樣品被鍍鎂合金，每個(gè)樣品有統(tǒng)一尺寸：100毫米X50毫米X3毫米。鎂合金成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：鋁2.33mg鋅1.27mg,錳0.68mg，鐵0.68mg。樣品表面被材料包圍，砂礫沉積前完成。該樣本第一次超聲波脫脂在乙醇中浸泡10分鐘。用去離子水沖洗，用堿清洗，再用去離子水徹底沖洗一次，堿中和酸，用去離子水沖洗，交替進(jìn)行，然后用去離子水沖洗。清洗液組成和操作條件，預(yù)處理的電鍍液和電鍍參數(shù)分別列于表1和表2。機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍與傳統(tǒng)化學(xué)鍍均在75士2°C溫度下進(jìn)行，與每個(gè)電鍍過程持續(xù)了40分鐘。一些鍍金樣品在400°C下退火1小時(shí)。注意觀察因結(jié)晶導(dǎo)致的開裂現(xiàn)象。進(jìn)行X射線衍射分析（X射線衍射，PW3710，飛利浦）來觀察熱處理后沉積涂層和涂層的表征晶體結(jié)構(gòu)。對(duì)表面和橫斷面形貌涂層用顯微鏡（掃描電子顯微鏡，掃描電鏡一64801v）進(jìn)行電子掃描，用連接著掃描電鏡的X射線能量色散譜儀（EDS）分析組成的涂層的化學(xué)成分。該涂料的硬度是通過負(fù)載2.9N，持續(xù)時(shí)間20秒的數(shù)字顯微硬度儀（人類視覺系統(tǒng)一1000）來衡量的。最少通過檢測(cè)十個(gè)來得到樣品的平均硬度值。陽極極化和電化學(xué)阻抗譜表面測(cè)試于電化學(xué)工作站（CHI660C，上海）在3.5%氯化鈉溶液中進(jìn)行。在室溫下用一個(gè)三電極電化學(xué)電池與白金版作為電極，飽和甘汞電極面（SCE242毫伏vs.NHE）作為參考電極。每個(gè)樣品測(cè)試的暴露面積為1平方厘米，其余部分是由一個(gè)防腐膠帶覆蓋。交流阻抗譜環(huán)境為：頻率范圍為10HZ——100HZ，外加交流微擾勢(shì)10毫伏振幅。電化學(xué)阻抗譜數(shù)據(jù)進(jìn)在Zsimpwin軟件中模Boukamp's算法實(shí)現(xiàn)。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果表面形貌圖片2a，2b和2c，2d是二維掃描電鏡照片，照片顯示出在鎂合金化學(xué)鍍金上沒有鎳磷鍍層且無機(jī)械有效電阻的表面形貌的結(jié)果。機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍Ni-P鍍層有一個(gè)比傳統(tǒng)的化學(xué)鍍鍍層更加光滑的表面。雖然機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍鍍層表面的鎳磷涂層表現(xiàn)出典型的“菜花狀”，但其“菜花狀”的尺寸卻是在200納米以下。而在普通油液化學(xué)鍍金的鍍層的表面“菜花狀”約為5-20微米。由此可見機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍工藝，可使涂層的表面更加光滑。在400C溫度下進(jìn)行熱處理1小時(shí)，其表面形貌如圖3a和3b所顯示。常規(guī)化學(xué)鍍涂層和機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍層差異明顯。電鍍滾表面出現(xiàn)裂縫。而加有鎳磷涂層的機(jī)械輔助化學(xué)鍍層的表面沒有裂縫。常規(guī)化學(xué)鍍鍍層由小孔隙形成，而機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍鍍層表面沒有毛孔及縫隙。觀察機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍鍍層的表面。比較圖片3b與圖片2d可知，機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍層的表面形態(tài)在熱處理前后幾乎保持不變?？梢姍C(jī)械化學(xué)滾鍍技術(shù)解決鎂合金鍍層出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫的問題。成分和物相分析。經(jīng)過色散光譜分析實(shí)驗(yàn)表明，傳統(tǒng)的化學(xué)鍍Ni-P涂層磷含量約為8.6%而機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍中Ni-P合金鍍層的磷含量為8.1%。當(dāng)磷含量均高于8%時(shí)機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍中鎳磷涂料通常是可以提前決定的，而傳統(tǒng)的化學(xué)鍍則是無法提前定量的。圖5中的曲線證明普通化學(xué)鍍鎳磷鍍層在沒有經(jīng)過熱處理下是非晶結(jié)構(gòu)的。圖a8表明輔助化學(xué)滾鍍生產(chǎn)中只有在熱處理中使用催化劑鎳的催化作用下才能形成其鍍層的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。經(jīng)過熱處理后我們可以看到機(jī)械輔助化學(xué)桶鍍層完全成為鎳-磷合金相狀態(tài)，如圖5中示。相對(duì)于平衡溶解鍍以及具有較多的磷原子的具有一定非晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶鍍而言，鎳相鍍含有更多的磷原子。3.3顯微硬度硬度測(cè)試結(jié)果表明，隨著Na.HP02?H20含量的增加，傳統(tǒng)的化學(xué)鍍和機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍鎳磷鍍層的硬度逐漸增強(qiáng)，機(jī)械輔助滾鍍下鎳磷鍍層的顯微硬度高于200HV。從而表明鎳磷涂層的耐磨性得到很大的提高。經(jīng)過熱處理后隨著Na.HPO2?H20含量的增加，傳統(tǒng)的化學(xué)鍍和機(jī)械輔助化學(xué)滾鍍鎳磷鍍層的硬度也逐漸增強(qiáng)。經(jīng)過熱處理后的機(jī)械輔助鍍的顯微硬度高于200HV,詳見圖片6。3．