Ni-B、Ni-Fe、Ni-P及Ni-W等镍基合金镀层具有良好的耐磨性、耐蚀性和装饰性等特点，在实际生成中应用广泛。随着工件使用环境越来越复杂和苛刻，对镍基镀层的使用性能提出了更高的要求。如向镀液中加入一些硬质颗粒，如SiC、WC、BN、Si3N4、Al2O3或金刚石等，可使复合镀层保持良好耐蚀性的同时具有更高的硬度和优良的耐磨性，可满足一些特殊环境的使用要求［28］。    吴化等［29］在铜板上进行了Ni-Al2O3纳米复合镀层研究，发现纳米Al2O3颗粒的加入，有效地阻碍了镍晶粒的长大，且在颗粒附近复合镀层的硬度较纯镍的硬度高，镀层晶粒细小、致密。适当保证镀液中的粒子悬浮量，可以使Al2O3微粒均匀弥散于Ni基中，通过弥散强化、应变强化、位错强化的作用，使得复合镀层的硬度和耐磨性显著提高［30］。复合镀层的显微硬度随着Al2O3含量的增加而增大，耐蚀性则先增大后减小［31］。夏法峰等［32］采用脉冲电沉积的方式，在不锈钢基体上制备纳米Ni-TiN复合镀层，实验结果表明，其*佳工艺为:TiN粒子的浓度4g/L，Jκ为4A/dm2，搅拌速度2000r/min。王俊［33］研究了工艺参数对Ni-SiC复合镀层的形态与结构的影响，结果表明，电流密度、埋砂时间、镀液成分是影响Ni-SiC镀层形貌和结构的主要因素，而镀液温度的影响不明显。王世钰［5］通过正交试验和单因素试验得到了具有良好耐磨性的镍-SiC复合镀、铁-镍-SiC复合镀的*佳工艺。近年来，由于碳纳米管(CNT)具有良好的力学性能、导电性能和导热性能而被广泛的开发利用。碳纳米管作为一种新的加固材料，使得Ni-CNT复合镀层在耐磨性和耐蚀性微机电系统中有很大的应用前景。KIM等人［34］研究发现，Ni-CNT复合镀层的CNT含量与镀液中CNT的含量以及电流密度有关，由于CNT具有多孔结构，导致复合镀层的耐蚀性随着CNT的含量的增加而下降。慧聪表面处理网

  电镀的供电方式主要有直流、脉冲两种，近几年来研究比较多的是脉冲电镀镍基合金。脉冲电镀技术开始于20世纪60年代，到了70年代末脉冲电镀的理论、应用以及设备得到了快速的发展。与直流供电方式相比，脉冲电沉积具有更高的沉积速率、电流效率、极化度和生产效率，其对电镀镍层的表面形貌、微观结构和性能具有显著的影响［35-39］。    脉冲电镀能够利用电流(或电压)脉冲的张弛来增加阴极活化极化和降低阴极的浓差极化，从而改善镍镀层的微观结构，提高镀层的硬度和耐磨性。随着脉冲占空比的增大，镀层的电沉积速率提高，但脉冲占空比过大，镀层耐蚀性、光亮性变差［38］。廖夏［40］研究了直流和单脉冲电镀Ni-W合金镀层的性能，结果表明，脉冲法电沉积的Ni-W合金表面形貌较为平整致密，晶粒细小。李科军等［41］采用脉冲参数为2∶1的占空比，频率为825Hz，Jκ为3A/dm2时，制备了结合力良好的镍基微胶囊感光复合镀层，并且镀层呈现柔和的缎面效果，感光微胶囊的复合量达到35%，紫外光的照射下，颜色变深。胡飞［42］研究了占空比对Ni-SiCp复合镀层的影响，结果表明，随着占空比的增大，镍基晶粒尺寸和嵌入的SiC沉积量增加，当占空比为50%复合镀层达到**的硬度值。频率也是影响脉冲电镀的一个重要因素，随着频率的增大，镀层中复合量逐渐减小［43］。    双向脉冲在电镀工艺运用较少，与直流电镀和单脉冲电镀相比，双向脉冲具有独特的优势。双向脉冲由正向脉冲电流和反向脉冲电流组成，反向电流溶解了阴极镀层上的毛刺，改善了镀层的厚度分布并使镀层厚度分布均匀;反向脉冲电流阳极的溶解使阴极表面金属离子浓度迅速回升，有利于正向周期时使用高电流脉冲密度，高电流密度下形核速度大于晶粒的生长速度，因此可以获得更加致密、光亮、孔隙率低的镀层;反向电流密度可以清除吸附于阴极表面的有机杂质和氢气泡，使表面一直处于活化状态。ChengW等［44］采用双向脉冲电沉积法在钢板表面制备了晶粒尺寸为13．05nm纳米镍层。吴化等［45］的研究表明，采用双脉冲波形，能提高镀层中SiC含量，改善镀层表面质量。使用双脉冲电源制备Ni-Al2O3复合镀层，发现双脉冲电源的引入镀层晶格点阵常数变大，晶格畸变增大，细化晶粒［46-47］。来自互联网

高温合金可细分为镍基合金、铁基合金和钴基合金。高温合金在780℃以上的高温环境中仍具有良好的机械强度和保持表面性能不下降的能力。这是因为高温合金具有很高的抗拉伸强度、抗蠕变破裂强度，以及良好的延展性和韧性，其抗氧化能力和耐热腐蚀性能也十分优异。　　镍基和钴基高温合金主要用于航空航天、石油天然气开采、石油化工等行业，其用量大约占到高温合金的90％，正确加工镍基合金的方法包括高刚性的机床设备、高压冷却方式、正前角刀片、适当的主偏角和*佳切屑厚度。只要很好地把握这五个关键要素，镍基高温合金的加工就成功在望。　　镍基高温合金切削特点：　　1．切削阻力大（含有大量的合金元素、加工硬化现象严重、塑性变形大），是钢材的1.5-2倍。　　2．切削温度高，在相同条件下切削温度为45钢的1.5-2倍。　　3．刀具磨损严重，机械磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损均比较严重，使刀具寿命明显降低。　　4．加工硬化现象严重，已加工表面硬化程度可达基体硬度的1.5-2倍。　　5．切削硬而韧，不易折断，造成切屑过程巾切削处理困难。　　镍基高温合金切削加工工具：　　镍基高温合金车削加工时，刀具既要锋利还要保证足够的刀尖强度，刃口必须经过仔细刃磨，保持刀具较好的表面粗糙度，保证刃口光滑，不允许有任何崩刃、缺口、裂纹和毛刺，防止在加工时刀片崩刃损坏。刀片的耐磨性要好，才能保证加工高温合金时的表面质量。　　在车削加工时，会出现多种刀具磨损机制，如积屑瘤，沟槽磨损，切屑锤击等，其中会对切屑造成不利影响的两种主要磨损机制是积屑痛和因为工件表面容易冷作硬化而造成的沟槽磨损(也称为切深处磨损或刻划磨损)。　　刀具的沟槽磨损发生在主切削刃和副切削刃上。在主切削刃上，沟槽磨损表现为在切深处发生崩刃，并且主要为机械磨损。副切削刃上出现的沟槽主要是由化学磨损造成的，对工件表面光洁度产生不利影响。为了尽可能减小这种磨损，建议采用Al2O3和PVD刀具涂层。　　切屑锤击是机械磨损的一种形式，由切屑对切削区外侧刃口的撞击造成，主要发生于加工硬度较低、韧性较好的镍基合金时。切屑锤击可能出现在刀片的顶部和底部，通过改变进给率和切深量，使切屑改变流向，可能有助于减小磨损。建议优先选用PVD涂层刀片来加工镍基合金(尤其在粗加工时)，因为PVD涂层刀片的刃口韧性更好。　　我公司的YBG105/YBG202系列PVD涂层牌号，在镍基合金加工中均能取得优异的表面质量。YBG105牌号，新型的TiALN基多元涂层，具有更高的耐磨性能和抗高温氧化性能，适合于各类高温合金，耐热合金等难加工材料的精、半精加工。来源：中国刀具商务网

因此必须有锋利的刀具，刚性好的机床和夹具，镍基高温合金的铣削是断续切削，在加工时要求铣刀刀齿有足够的强度，使其能承受高温合金切削的变形抗力和切屑负载。在铣削高温合金时，向下的切削有助于提高刚性减少振动。铣削和车削中的切削问题相同，因此，标准铣刀要提供足够的容屑槽。　　我公司-APF槽型铣削刀片经过精密磨削，拥有全新的PVD涂层牌号YB9320，原子重排技术实现涂层硬度、韧性及热稳定性的**匹配。优化结构，大幅提升加工表面质量，抗崩性能优异。适合耐热合金材料等的加工。　　SMP三面刃系列铣刀，在对钢、合金钢、不锈钢、耐热合金的材料加工中，切削轻快，加工表面质量优异，应用领域广泛。一般的普通铣刀切削参数很低，而且刀具寿命很低，频繁换刀，机床占用时间，使用高性能整体硬质合金立铣刀具，能获得较高的效率，平稳切屑，较少振动。我公司的UM/VSM系列整体硬质合金立铣刀在加工镍基高温合金时都能取得较好的效果。　　UM系列不等齿距，变刃倾角设计，大幅提高抗振性，切削更稳定，变槽深设计，兼顾刀具刚性和容屑空间，能实现更大进给，排屑更顺畅。来源：中国刀具商务网

  耐蚀性较好的镍合金有Ni-P、Ni-Cr、Ni-Zn等合金及其复合镀层。电镀Ni-P合金的优点是沉积速度快，镀液的稳定性好，成本低，膜层的耐磨性及耐蚀性优良［19］。Ni-P合金镀层中P质量分数达12．9%时其结构具有非晶态特征，具有较高的电极电位和优良的耐蚀性，其原因在于非晶态合金自身的均匀性及合金表面磷元素富集的结构，而不是合金的自钝化［7，20］。姜良峰等［21］研究表明，Ni-P非晶合金受到砂粒的冲击后，表面组织发生了明显的非晶向微晶的组织转变，其冲蚀性能和腐蚀性能配合较好，因此相对纯镍拥有更好的冲蚀-腐蚀磨损性能。在电镀镍-磷合金中加入少量的其他元素，可以改善镀层性能，例如Fe、W元素的加入，既能保证优良的耐蚀性能又能显著提高镀层的硬度、耐磨性及热稳定性［22-23］。加入一些耐磨性的粒子能够提高膜层的硬度，例如，邵光杰［20］在Ni-P合金镀液中添加SiC粒子制备出(Ni-P)-SiC镀层，复合镀层的硬度显著提高，复合镀层中SiC质量分数越多，镀层的硬度和耐蚀性越好。当镀液中TiO2的质量浓度为8g/L时，(Ni-P)-TiO2纳米复合镀层腐蚀电位**，耐磨性能**;在镀态或热处理后，(Ni-P)-TiO2复合镀层的硬度明显高于Ni-P合金镀层，且经过400℃热处理后，复合镀层的硬度高达1600HV［24］。对于Ni-Cr合金电沉积的研究已经非常悠久，但它仍然处于不断探索研究之中。近十年来，诸多学者对Ni-Cr合金中三价铬电镀作了大量的研究工作，目前常用的电沉积体系有DMF体系、甲酸体系、乙酸体系、氨基乙酸体系和它们的混合体系等［6］。    何新快等［25］研究了三价铬脉冲电沉积纳米晶Ni-Cr合金工艺，实验结果表明，镀层的厚度随合金中铬含量的增加而减少;当Ni-Cr合金镀层中铬质量分数为24%时，镀层的δ大于10μm，无裂纹，晶粒为纳米球状晶粒。杨余芳［6］研究发现，温度升高可使Ni-Fe-Cr合金镀层的共沉积反应速度加快，但使镀层中Cr含量降低;光亮剂增大了Ni-Fe-Cr共沉积的阴极极化，导致镀层致密、晶粒细化。    电镀Ni-Zn合金是近年来在电镀锌的基础上发展起来的一种高耐蚀合金镀层，其耐蚀性为纯锌镀层的4～8倍，当镀层中镍质量分数在8%～15%时具有较高的耐蚀性，其中13%镍的合金综合性能**［26］。刘力虎［27］制备了铁磁/非铁磁Ni-Zn并进行Ni-Zn纳米线的研究。实验结果发现，低电压下制备的合金纳米线，主要以单晶镍的面心立方相结构为主，此时的纳米线结构均匀，内部由于杂质引起的缺陷相对较少;随着沉积电压的升高，纳米线中非铁磁性金属锌含量逐渐增大，由于锌的掺入结构缺陷无规则分布于线体中，将连续的磁性纳米线分割成不连续纳米线段，结果引起纳米线体系静磁耦合作用加强。  慧聪表面处理网