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本文以27SiMn为基体,分别研究了阴离子型(十二烷基硫酸钠)和非离子型(三乙醇胺)表面活性剂对化学镀Ni-P-纳米Al2O3工艺的影响,并对镀层的形貌、镀速、硬度、耐磨性和耐蚀性等进行了对比研究,找出最佳工艺的化学复合镀层。 在此基础上,选用性能优良的表面活性剂的制备方法,在27SiMn钢表面制备了均匀的Ni-P-纳米Al2O3化学复合镀层,然后通过高功率连续CO2激光处理镀层表面,扫描功率为200~800W,扫描速度为12mm/min,光斑直径为3.5mm。采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了镀层处理前后表面及截面形貌,用X射线衍射仪(XRD)进行物相分析,测试了处理前后镀层物相的变化,用显微硬度仪测量了激光处理前后的硬度分布,用磨粒磨损试验测试了不同激光功率下镀层的耐磨性,用电化学工作站测试了不同激光功率下镀层的耐蚀性。 结果表明:一、两种三元配方都在27SiMn合金表面成功得到了化学镀Ni-P-纳米Al2O3复合镀层,相对于二元而言,三元镀层具有相近的耐蚀性,更高的硬度、耐磨性;含有阴离子型镀液得到的复合镀层在镀速、硬度、耐磨耐蚀方面都优于含非离子型的复合镀层,具有更好的防护能力。二、镀层的表面粗糙度随激光功率的增大先减小后升高;镀层发生晶化,析出稳定相Ni、Ni3P和亚稳定相NixPy当激光功率达到800W时,亚稳相完全消失;截面处理层由表及里可分为四层:激光强区、过渡区、热影响区和基体;硬度和耐磨性随功率的的增大先升高后降低,耐蚀性与激光功率成反比;当激光功率为400W时,镀层的综合性能最好。