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随着现代制造工业的发展对材料性能要求的不断提高,促进了镍磷基合金镀层的发展,开发具有多功能及性能优良的镍磷基双合金沉积层成为一个新的研究热点。本文采用连续施镀的方法制备化学沉积Ni-P/Ni-Mo-P双合金镀层,借助于SEM/EDS、XRD和Jade5.0软件等分析测试方法对炉内退火和激光晶化两种不同晶化处理的合金镀层表面形貌、化学成分及内、外层组织结构进行了分析,并结合硬度及摩擦磨损实验,研究了晶化前后合金镀层的硬度、耐磨性及磨损行为。研究结果表明,镀态的Ni-P/Ni-Mo-P合金镀层外层Ni-4.11wt%Mo-6.5wt%P为混晶态结构,内层Ni-9.19wt%P为非晶态结构。在炉内退火和激光退火不同的晶化处理后,其内、外层表现了明显不同的晶化特征。对于炉内退火,低于400℃时,外层只有Ni相晶化,达到或高于400℃时,除Ni相外,还有Ni3P和Ni-Mo相析出,析出的Ni3P质量分数小于Ni/Ni-Mo相质量分数,800℃时晶化程度约为97.13%。内层在300℃时Ni3P相析出,且Ni3P相的质量分数大于Ni相质量分数,800℃时,内层完全晶化。在Ni3P未析出的退火条件下,外层的晶粒尺寸大于内层,一旦Ni3P析出,外层的晶粒尺寸小于内层。此外,内、外镀层均在刚析出Ni3P时,出现Ni3P晶粒尺寸大于Ni/Ni-Mo晶粒尺寸的现象。对于激光退火,扫描速度从14mm/s~6 mm/s,Ni-P/Ni-Mo-P合金内、外镀层均未完全晶化。外层Ni-Mo-P在10 mm/s时发生Ni3P晶化反应,低于10 mm/s时伴有Ni-Mo相析出,且Ni3P相的质量分数小于Ni/Ni-Mo相质量分数;内层Ni-P在12 mm/s扫描时析出Ni3P相,Ni3P相质量分数大于Ni相质量分数。激光退火的内、外镀层晶粒尺寸在Ni3P析出前后的变化与炉内退火表现出相同的规律。Ni-P/Ni-Mo-P双镀层及其内、外层硬度随炉内退火温度的变化表现出相同的变化趋势。400℃下均获得最大硬度,低于400℃时内层硬度高于外层,高于400℃时则相反。激光退火处理的外层Ni-Mo-P和内层Ni-P分别在8 mm/s和10 mm/s时硬度达到峰值。在12 mm/s或大于12 mm/s时,外层硬度高于内层,小于12 mm/s时,则相反。无论是炉内退火还是激光退火,Ni3P析出之前外层的磨损机制均为磨粒磨损占主导的磨损行为,Ni3P析出之后外层的磨损机制与其尺寸大小有关。较小尺寸的Ni3P导致磨损面呈鳞状的微观断裂磨损行为;较大尺寸的Ni3P脱落后成为磨粒导致磨损面呈犁沟状的磨粒磨损行为。而对于Ni-P/Ni-Mo-P双镀层,其磨损机制主要取决于脱落的外层、裸露的内层的组织结构特征及其硬度。对于600℃炉内退火,Ni-P/Ni-Mo-P双镀层比其外层表现出更低的磨损率,其值为2.7×10-15m3/Nm,这一结果对于高温磨损环境下工作的零部件表现出潜在的工业应用前景。对于14或6 mm/s扫描速度下的激光退火,双镀层的磨损率低于其外层,分别为16.8×10-15m3/Nm和24.9×10-15m3/Nm,其值远低于其他温度下的炉内退火。因此,采用激光退火更适宜于基体金属不能承受600℃炉内退火材料的表面改性。