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化學鍍鎳基合金的性能及工業應用
[ 發布時間:2014/10/30  閱讀:3996次  來源:zoue]

  化學鍍鎳是一項適合未來工業發展要求的一項新技術,它易實現自動化、低污染、低成本的實用技術,其重要功能是提供耐磨及防腐兼備的防護層;瘜W鍍鎳層常應用在以下基體材料上:鋼和鐵占71%;鋁及鋁合金上占20%;工具鋼及高合金鋼上占6%;其它材料上占3%;瘜W鍍鎳之所以獲得如此廣泛的應用,是其優異的性能所決定的。

  化學鍍鎳的性能優點:

  1、鍍層的光亮度與淡黃色的電鍍鎳相比,大多數化學鍍鎳層為銀白色,具有優良的耐變色性能,亮度可以保持更長時間。對于鎳磷化學鍍層來說,隨著磷含量的增加,鍍層光亮度也增加,在化學鍍液中加入一定量的光亮劑后,鍍層的反光率可以達到80%以上。最近的研究表明,化學鍍鎳銅磷合金的光亮度好且具有更強的抗變色能力。

  2、鍍層的硬度電鍍硬鉻層的硬度為960HV,在加熱時,硬度急劇下降,經400℃×1h熱處理的化學鍍鎳層硬度可達1100HV,且在室溫至400℃時,鍍層的硬度變化不大,因此,化學鍍鎳層是一種耐熱鍍層,適合于摩擦生熱的情形下使用,而電鍍硬鉻層只能適用于常溫下使用。

  3、耐磨性能對于中高磷鍍層而言,經過適當的熱處理后,鎳磷合金鍍層的擁有較好的自潤滑性能,而低磷鍍層擁有較高的硬度,但是在進行的磨損性能試驗證明高磷鍍層的耐磨性能高于低磷合金鍍層。為了提高鎳磷鍍層的耐磨性,在鎳磷鍍層中加入硬度極高的W,形成三元合金鍍層,其耐磨性能大幅提高。

  4、耐腐蝕性能化學鍍鎳是一種均勻的非晶態結構,它不存在晶界、位錯、層錯之類的缺陷,且各基體結合致密,腐蝕介質難于通過結合界面而侵蝕到基體金屬,耐腐蝕性比電鍍鉻要好。另外,化學鍍鎳幾乎不受海水、鹽水、淡水的侵蝕,在HCL和硫酸中的耐腐蝕性比不銹鋼要好,它能耐多種介質的侵蝕,例如高濃度燒堿、硫化氫、乳酸等。

  5、可焊性化學鍍鎳在電子工業中的應用主要是在分立器件上,這不僅要求鍍層有良好的耐磨性、耐蝕性和電接觸性能,而且要求鍍層有較好的可焊性,例如,發電機中的鋁散熱片的可焊性較差,若在鋁基體表面鍍上一層7~8um的化學鍍鎳層,就能提高其可焊性,解決了鋁散熱片和晶體管的連接問題。另外,化學鍍鎳還可用于高能微波器件、接插件和潛水艇的通信元件上。在一般情況下,采用擴展面積法來測量化學鍍鎳層的可焊性,即采用φ1.5mm的焊錫絲放在鍍層的表面上,在400℃和氫氮混合氣體中加熱30min,測定擴展面積,就能得到可焊性與鍍層含磷量的關系,擴散面積越大,鍍層的可焊性越好。

  6、二元合金應用化學鍍鎳最廣的是閥門制造業,鋼鐵制造的球閥,經高磷化學鍍鎳12~25um,可提高耐蝕性,其使用壽命延長1倍以上。碳鋼堅固件鍍上25~50um厚的高磷化學鍍鎳層,可代替不銹鋼堅固件。經化學鍍鎳保護的抽油泵,壽命長達4年以上,同樣未加保護的抽油泵的壽命只有6個月。中原油田對管道、閥門和泥漿泵等部位進行化學鍍磷合金,從而使這些零件具有抗HS和HCL腐蝕的能力,大大提高其使用壽命。

  7、多元合金多元鎳合金層是由3種以上元素所組成的鎳基合金,能提高合金的性能,具有很好的發展潛力。鍍層的硬度、耐磨性、耐蝕性、磁性和熱學性能可用Cu、W、Mo、Sn、Cr、和Co等元素進行改進。多元合金將是化學鍍鎳技術的發展方向。

  8、要得到高質量的化學鍍鎳合金層,工藝技術和使用機理等各方面都很關鍵,我國的化學鍍鎳還處于發展階段。隨著經常建設的高速發展,今后,化學鍍鎳工業將會有新的提高,并在各行各業中的應用將更加廣泛。由二元化學鍍鎳發展到多元化學鍍鎳是未來的必然趨勢。


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