论文部分内容阅读
毛化冷轧钢板是指表面具有一定平均粗糙度及峰值密度的冷轧板,它是经表面毛化处理后的冷轧辊轧制而成,具有良好的成型性能和涂装性能。随着汽车及家电产业的快速发展,对毛化冷轧板的需求日益增大,该产品具有良好的经济效益和广阔的市场前景。毛化冷轧板的表面形貌是由毛化冷轧辊直接传递,冷轧辊的表面形貌和耐磨性能直接影响了毛化形貌的传递。目前常用的冷轧辊毛化技术各有不足,研究开发新型冷轧辊毛化技术具有重要的意义。结合国内外冷轧辊毛化技术的研究现状,本课题进行了脉冲电沉积铬毛化工艺的探索。实验以无间隙原子钢(IF钢)为基材,以电镀镍层为中间层,检测基材经脉冲电沉积后表面的平均粗糙度(Ra)和峰值密度(Pc),结合沉积层的表面形貌、结合力、耐磨性及硬度,分析了不同脉冲波形下的毛化效果,研究了影响沉积层毛化效果的主要因素,探讨了脉冲电沉积铬的机理。实验分别考察了阶梯脉冲波形、方形脉冲波形、直流叠加脉冲波形以及直流叠加结合直流等脉冲波形下,铬层的电沉积毛化效果,电沉积时镀液的初始温度为55℃。实验结果表明：直流叠加波形脉冲电沉积铬得到了半球状的凸起结构,铬层的Ra和Pc值范围较大。采用正交实验法优化直流叠加脉冲波形的参数,极差分析表明副脉冲保持时间(tb)是影响沉积层Ra的主要因素,主脉冲保持时间(ta)是影响沉积层Pc的主要因素。波形参数优化后沉积层Ra的范围为1.08～3.63μm,Pc的范围为32.5～126.5pks/cm;使用激光共聚焦显微镜观察沉积层的表面形貌,得到了致密均匀的半球状凸起结构。改进脉冲电沉积的波形,采用直流叠加结合直流的波形进行脉冲电沉积铬,实现了较好的电沉积毛化效果。沉积层得到了半球状的凸起结构,Ra的范围为1.94～3.81μm,Pc的范围为78.3～108.3pks/cm,Ra和Pc的相关性较小。检测毛化沉积层的各项性能,其硬度范围为970～1108HV：沉积层的耐磨性及结合力良好；使用扫描电子显微镜观察沉积层的剖面并测量沉积层的厚度,沉积层间的结合均匀,铬层厚度大于70μm；使用X射线衍射仪分析沉积层的物相,主要为金属铬,去氢热处理能有效除去沉积层中的氢化铬。通过调节脉冲电沉积的波形及工艺参数,能够实现在IF钢板上的电沉积铬毛化,可得到具有较大Ra及Pc的半球状凸起结构,脉冲电沉积铬毛化工艺具有较好的应用前景。