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多元合金复合镀层的基质金属主要有Ni—CO—W、Ni—Co—P及Ni—Cu—P等，主要用于耐磨和减摩两个方面。董允等在Ni—W—CO合金电刷镀液中添加分析纯、粒度小于300目的Sic颗粒，采用电刷镀技术制得了Ni—W—CO基复合电刷镀层。适当提高沉积电压可促进颗粒沉积。复合镀层的硬度和耐磨性随SIC颗粒含量的增多而显著提高，硬度提高最大幅度达70%以上，耐磨性较Ni—W—CO合金提高3倍。将复合电刷镀技术作为一种强化手段应用于模具的表面处理，结果表明：在Ni—Co—P基合金镀液中加入粒度为10的zroZ颗粒后，所得复合镀层的显微硬度达到750HV，进行中温回火后，复合镀层的硬度也得到很大改善，模具的使用寿命提高了1—3倍。稀土元素因具有特异的性能也在复合电刷镀层中得到应用，董允等将少量的稀土Ce和La加入到Ni—W—CO合金镀液中，同时加入300目的SIC颗粒或A12伪颗粒。研究结果表面，稀土的加入可提高合金镀液的电流效率，使电流密度增大，促进合金的沉积，但存在最佳加入量。稀土的加入也可缩短合金基体捕获颗粒的时间，促进颗粒的沉积，使复合镀层中颗粒含量增多。镀层的硬度和耐磨性均有一定程度的提高。
4课题的基本内容、重点及难点
4.1 课题的基本内容
4.1.1 课题的任务内容：
(1) 镀层在轨面上连续平整，能保证车辆运行平稳。
(2) 镀层具有优秀的防腐性能和良好的导电性。
(3) 镀层与钢轨轨面结合强度高，耐磨、耐碾压，满足30000轴以上轮轴碾压。
(4) 处理后不会造成钢轨内部应力增加，不产生马氏体等有害组织影响钢轨性能。
(5) 作业对环境污染小。
(6) 设备运输、安装、操作便捷，实现自动化作业，效率达到2-3米/分钟。
4.1.2 原始条件及数据：
(1) 两组电净、活化、打底镀笔移动机构设计：左右两根钢轨的电净、活化、打底镀笔移动机构独立控制，各具有水平和铅直方向两个自由度；
(2) 两组镀覆镀笔机构设计：左右两根钢轨刷镀独立控制，每组镀覆镀笔三个自由度：沿钢轨轨道方向前后移动(水平)、沿铅直方向上下移动和沿钢轨水平面左右移动(控制镀笔在钢轨表面位置)；
(3) 重量要求：所有镀笔移动机构总重量控制在：40Kg以内；
(4) 防尘、防水、漏电保护。
4.2 课题的重点
机械传动方案
镀笔与工件之间的相对运动可以分解为工件旋转运动、镀笔沿着工件径向运动和镀笔支座沿工件轴向运动三个基本运动。这些运动将分别由主轴转动系统、镀笔支座横向进给机构和镀笔支座纵向进给机构开实现。
4.2.1 主轴传动
刷镀设备的主轴传动方案为：直流无刷电机-+同步带传动呻箱变速器呻三爪卡盘斗工件，并实现10．1000rpm无极调速，以满足刷镀工艺对工件的转速要求。
4.2.2 镀笔支座轴向进给机构
镀笔支座的轴向进给运动是为了实现镀笔和工件之间相对运动轨迹的控制，其传动方案为：步进电机-&pide;同步带传动一丝杠传动一&pide;镀笔支座，应能实现无极调速。
4.2.3 镀笔径向进给机构
镀笔径向进给机构安装在镀笔支座上，通过纵向运动可以调节镀笔和工件之间的压力。其传动方案为：步进电机一同步带转动寸丝杠驱动一镀笔施力机构j镀笔，能应能实现无极调速。
4.2.4 镀笔旋力机构
为了检测和控制镀笔(阳极)和工件之间的压力，设计了镀笔施力机构。该机构上安装有弹簧，通过调整镀笔相对于工件的径向位置来调整镀笔于工件之间的压力。