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有色金属钨是重要的战略资源,钨和其他金属构成的合金具有优良的性能。其中铁钨合金因具有高熔点、高硬度及良好的耐磨耐蚀性作为代铬合金在军工、航天、科技等各个工业领域被广泛应用。但由于应用环境过于复杂苛刻,铁钨合金服役过程中仍会出现磨损失效和腐蚀破坏,因此本文通过增加铁钨合金中钨的含量使铁钨合金向更优异的非晶相转变以及加入稀土元素镧提高了铁钨合金的耐腐蚀性和耐磨损性,延长了服役寿命。发现了不同的工艺技术条件对镀层中物质组成结构和电流效率均有影响,另外还通过电化学的手段分别在不同的电沉积溶液中对铁离子,钨离子,镧离子的电化学沉积机理以及析出行为进行了研究,结果表明:1.碱性水溶液中诱导共沉积Fe-W合金镀层时,镀液p H=8,温度60℃,电流密度12 A/dm~2,转速为100 r/min,电镀时间为75 min,铁离子浓度0.1 mol/L,钨离子浓度0.2 mol/L为电沉积铁钨合金镀层的最佳工艺条件,此时电流效率最高为61.56%。XRD结果显示当铁钨合金镀层中的钨含量小于45%时,镀层主要由Fe7W6和Fe2W两种固溶体物质混合组成,镀层呈现晶态结构。当镀层中钨含量超过45%时,镀层全部由Fe7W6组成,呈现为非晶态的结构。SEM和EDS能谱显示铁钨两种元素均匀分布在镀层表面,并且随着钨含量的提高,镀层的表面形貌有了很大的提升,在最优工艺下制得的铁钨合金镀层中铁钨质量百分比为44.68%:55.32%。2.碱性水溶液中诱导共沉积Fe-W-La合金镀层时,镀液p H=8,温度60℃,电流密度5 A/dm~2,转速为100 r/min,电镀时间为75 min,铁离子浓度0.1 mol/L,钨离子浓度0.2 mol/L,镧离子浓度为0.075 mol/L为电沉积铁钨镧合金镀层的最佳工艺条件。XRD显示铁钨镧合金镀层呈现非晶态结构,镀层主要由Fe7W6和Fe2W以及镧单质组成。SEM和EDS能谱显示铁钨合金镀层整体更加均匀致密,镧的加入起到了细化晶粒的作用,铁钨镧三种元素均匀地分布在镀层表面。在最优工艺条件下制得的铁钨镧合金镀层中铁钨镧质量百分比为50.59%:46.62%:2.79%。由动电位极化曲线可知镧元素加入后Fe-W-La合金镀层的自腐蚀电位较Fe-W合金镀层正移了0.039 V,自腐蚀电流最小为0.1605 A,具有更好的耐蚀性能。3.在以FeSO4为电解液的三电极体系下(参比电极为饱和甘汞电极,工作电极为铜片,辅助电极为铂片)进行了电化学测试。通过不同扫速的循环伏安曲线得知Fe2+的还原电位在-0.3 V,氧化电位在-0.6 V,但是铁的沉积电位在-0.89 V,通过循环伏安相关参数计算得出Fe2+的还原过程是由扩散控制的一步两电子不可逆过程,Fe2+的平均电子传递系数α=0.224,扩散系数为2+=5.305×10-7~2·-1。4.在以FeSO4-Na2WO4为电解液的三电极体系下进行了电化学测试。通过循环伏安曲线得知在加入W以后在-0.31 V和-0.81 V出现了两个还原峰,铁钨的共沉积电位在-1.01 V。通过循环伏安及线性伏安的相关参数计算得出W6+的还原过程是由扩散控制的三步六电子不可逆过程,由阴极峰电位与半峰电位的关系得出W6+还原过程平均电子传递系数α=0.05584,平均扩散系数为6+=2.593×10-17~2·-1。5.在以FeSO4-Na2WO4-C6H9O6La为电解液的三电极体系下进行了电化学测试。通过循环伏安曲线得知在加入0.075 mol/L乙酸镧以后,阴极电流在-0.95 V开始迅速增大,相较于铁钨共沉积正移了0.06 V,此时对应的为铁钨镧的共沉积电位。通过循环伏安曲线相关参数计算得出La3+的还原是由扩散控制的一步三电子不可逆过程,由阴极峰电位与半峰电位的关系得出La3+的平均电子传递系数α=0.02345,经计算得La3+的扩散系数为3+=2.468×10-9~2·-1。通过计时电流曲线得知,La3+在阴极表面的电化学还原沉积过程受扩散步骤控制,且形核方式为瞬时形核由水溶液电沉积得到的铁钨镧合金不仅成本低同时具有优异的性能,对于改善铁钨合金质量以及在水溶液中制备由多种金属及稀有金属组成的合金镀层具有指导意义。