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Co基合金具有优异的高温抗氧化性、耐磨性和磁性,在航空航天、电子、机械和医疗领域具有重要的实用价值和发展前景。改变合金元素的成分和比例,对Co基合金的性能有着显著影响。本文采用直流电沉积工艺,在纯Cu基底表面制备Co基合金镀层。基础电解液由CoSO4、Na3C6HO5、(NH4)2SO4和H3BO3组成,通过添加合金化元素并调整电沉积工艺参数,获得不同成分的Co-Fe、Co-P、Co-Fe-P合金镀层,系统研究镀层的显微组织结构和性能。 分别采用能谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪等检测设备分析了电沉积Co基合金镀层的成分、表面微观形貌和显微结构。结果表明:Fe和P在合金镀层内分布均匀,无富集现象。4种Co-Fe合金镀层的成分分别为Co96Fe4、Co72Fe28、Co49Fe51和Co9Fe91,其中Co96Fe4和Co72Fe28与Co的晶体结构一致,而Co49Fe51和Co9Fe91与Fe的晶体结构一致。随着Fe含量的增加,镀层表面由菱形团簇逐渐转变成棱角分明的颗粒凸起,团簇尺寸在Fe含量约为28 wt%时最小。2种Co-P合金镀层的成分分别为 Co97P3和Co93P7,其表面微观形貌均为胞状团簇结构。Co97P3镀层为密排六方晶体结构而Co93P7为非晶态。3种Co-Fe-P合金镀层的成分分别为Co83Fe5P12、Co63Fe29P8和Co32Fe64P4,其表面同样由微米级团簇组成,随 Fe含量的增加逐渐呈块状颗粒形貌。P含量对其显微结构影响显著,当其超过5 wt%时均形成非晶镀层。 采用动电位极化曲线和交流阻抗图谱研究了电沉积 Co基合金镀层分别在3.5 wt%NaCl溶液和10.0 wt% NaOH溶液中的腐蚀行为。结果表明:4种Co-Fe合金镀层中Co72Fe28的耐蚀性最好,而在2种Co-P合金镀层中Co93P7的耐蚀性明显优于Co97P3。这与镀层的显微结构、表面致密性以及合金元素的含量有关。与Co-Fe合金镀层相比,P的加入使Co-Fe-P合金镀层的自腐蚀电流密度显著降低,Co83Fe5P12镀层表现出最佳的耐蚀性能。 采用振动样品磁强计测试了电沉积Co基合金镀层的磁性。结果表明:Fe含量的增加可使Co-Fe和Co-Fe-P合金镀层中的比饱和磁化强度显著增加,而矫顽力略微降低。而在Co-P合金镀层中,P含量的增加导致其比饱和磁化强度减小,矫顽力明显增大。在外加磁场与镀层表面垂直和平行两种条件下,本研究制备的Co基合金镀层均呈现优良的硬磁特征。