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> 1.7试验研究内容 10
第二章 试验内容及方法 11
2.1 试验原理 11
2.2 试验过程 11
2.2.1制备镍包铜复合粉末 11
2.2.2 等离子喷涂 12
2.2.3 对涂层进行拉伸试验 12
2.2.4 对镍包铜粉末及涂层进行检测 12
2.3镀液的成分 13
2.3.1主盐 13
2.3.2还原剂 13
2.3.3络合剂 13
2.3.4稳定剂 13
2.3.5表面活性剂 13
2.4试验仪器 14
2.4.1主要试验仪器 14
2.4.2其他试验仪器 15
2.5试验内容 15
2.5.1化学镀工艺的优化试验 15
2.5.2化学镀镍步骤 17
2.6 试验过程中的注意事项 17
2.7 样品的分析 18
2.7.1 粉末最佳工艺分析 18
2.7.2 粉末及涂层的物相检测 18
2.7.3 涂层与基体结合强度测试 18
2.7.4 涂层超景深显微镜观察 19
2.7.5 扫描电镜观察 20
2.7.6 涂层硬度测试 20
第三章 试验结果与分析 21
3.1 引言 21
3.2 正交试验分析 21
3.3 化学镀制备镍包铜粉末的分析 23
3.3.1 镍包铜复合粉末组成分析 23
3.3.2 镍包铜复合粉末微观形貌分析 24
3.4 涂层的拉伸试验分析 25
3.5 涂层的微观形貌及组成分析 26
3.5.1 涂层表面的分析 26
3.5.2 涂层截面的分析 27
结论 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 前言
目前在钢铁企业中，大部分已采用连铸技术作为常规生产技术，因为连铸具有高效、节能的特点，所以在钢铁企业中快速发展，同时也为国家节约了能源。例如中国国家统计局公布的数据显示，2014年粗钢产量达到创纪录的8.227亿吨，约占全球预估产量的一半，其中连铸比达到97%。结晶器铜合金内套是水平连铸设备中最重要的部分，铸坯的表面质量、连铸机拉速、连铸生产速率等指标与其技术性能有直接关系[1]。结晶器铜套的优势在于可以快速将刚刚浇注的钢液冷却，不会造成氧化等不利于成型的反应，不仅节约了时间还提高了铸造的质量，提高工厂的效率。
现阶段不管在国内还是国外各大钢厂使用最多的就是水平连铸技术，因为它具备一个企业必备的生产优势。水平连铸技术可以提高企业的效率，产品的质量，同时也降低了生产成本，从而使企业经济效益逐步提高。日本是在这项技术中做的最好的国家，到目前为止已经基本全面实现钢铁的连铸生产。
结晶器在连铸技术中是最关键的环节[2]，也是连铸机不可缺少的部分。结晶器铜套的作用就是使熔融的钢水流经结晶器铜板时，使钢水在外界冷却水的作用下结晶成坯，从而使钢水变为固态。它对高温钢液的冷却起到决定性作用，享有连铸设备的“心脏”之称，说明结晶器的功能极其重要。所以为了能够得到更优质的铸坯，结晶器应满足以下条件：
(1)结晶器的导热性能要良好，可以使钢液快速冷却成型。
(2)结晶器的耐磨性要好，尽可能减少损坏，延长结晶器的使用时间，降低成本，提高生产效率。
(3)结晶器刚度要良好，可以以足够小的变形承受较大的温度梯度。
(4)结晶器的内部组成结构要尽量简单，为了更加方便对产品的安装，可以自动接通水路；结晶器的重量越小越好，这样可以尽量减小结晶器振动的惯性力以及驱动功率。
随着现代工业对钢坯表面质量要求的提高，因此要求结晶器铜套的某些性能也要逐步提高，例如：热导性、耐磨性、表面摩擦系数等。各钢厂生产的钢坯的质量与结晶器的好坏具有密切的关系，甚至由于结晶器铜套个体的原因，可以致使整个生产效率降低。所以，近些年来，各钢铁企业逐渐认识到了结晶器在连铸行业举足轻重的作用，对它的重视程度日益增加，所以各钢铁企业在应用这项技术的成本很高。
作为结晶器套使用的铜合金服役条件恶劣，很容易出现失效，而一旦失效就要用新的铜套替代，由于铜套的生产成本和价格较高，这就势必提高了钢铁连铸生产的成本，这也是所有钢铁企业尽量避免的。所以选择合适的方法对铜合金进行表面改性，使其表面具有更加良好的抗摩擦磨损性能及导热性，这将会大大为延长结晶器的使用寿命，使企业降低生产成本，节约社会资源，同时也能更好地为钢铁行业做贡献。因此，我们一定要对结晶器铜套进行更加深入的研究，改善其表面性能，让其更好地服务社会。
现代科学技术日新月异，表面涂覆技术也得到了大力发展。表面涂覆技术，就是在工件表面涂覆某种具有特定性能的材料来改善工件表面的性能，使其满足使用需要。因此，表面涂覆技术在表面改性领域得到大范围的应用，使用该技术在一定程度上可以提高结晶器铜套的使用期限。在现代化钢铁生产工艺中，电化学沉积、物理气象沉积、热喷涂等方法，都可以在结晶器铜套表面形成一些相关镀膜或者涂层，从而使得结晶器的性能得到一定程度上的改善[3]。
1.2热喷涂技术简介
热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态，并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基
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