化學鍍鎳磷合金技術簡介
高性能的鎳磷合金化學鍍工藝是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型表面保護和表面強化技術手段,具有廣泛的應用前景。目前化學鍍鎳磷合金已廣泛地應用在石油化工、石油煉制、電子能源、汽車、化工等行業(yè)。石油煉制和石油化工的市場,并且隨著人們對其鍍層特性的認識,它的應用也越來越廣泛,主要用在石油煉制、石油化工的冷換設備上,并且得到了許多用戶的認可。經(jīng)實際應用,能顯著提高設備的耐磨、耐蝕性能,延長其壽命3倍以上,性能優(yōu)于目前使用的有機涂料,而且適用于碳鋼、鑄鐵、有色金屬等不同基材。
化學鍍鎳磷合金的原理
其主要反應為次亞磷酸鈉還原鎳離子為金屬鎳,即在水溶液中鎳離子和次亞磷酸根離子碰撞時,由于鎳觸媒作用析出原子態(tài)氫,而原子態(tài)氫又被催化金屬吸附并使之活化,把水溶液中的鎳離子還原為金屬鎳形成鍍層,另外次亞磷酸根離子由于在催化表面析出原子態(tài)氫的作用,被還原成活性磷,與鎳結合形成Ni-P合金鍍層。
2、鍍層的特性及技術指標
(1)鍍層均勻性好
非晶態(tài)Ni-P合金鍍層是通過化學沉積的方法獲得,凡是鍍液能浸到的部位,任何形態(tài)復雜的零件,都能得到均勻的鍍層。不需外加電流,是非晶態(tài)均一單相組織,不存在晶界、位錯,也無化學成份偏析,且避免了電鍍形成的邊角效應等缺陷。另外,鍍層十分致密還具有較高的光潔度。
(2)鍍層附著力好
鍍層在鋼鐵基體上產(chǎn)生壓應力(4MPa),而鍍層與鋼的熱膨脹系數(shù)相當,所以具有優(yōu)良的附著力,一般為300-400MPa。
(3)鍍層硬度高,抗磨性能優(yōu)良
鍍層具有高硬度,低韌性和較低熱導率、電導率,它的抗拉強度超過700MPa,與很多合金鋼相似,鍍層硬度和延伸率都超過了電鍍鉻,彎曲無裂紋,但不適合反復彎折和拉抻等劇烈變形的部件,經(jīng)熱處理硬度可達HV1100,但在320℃時開始發(fā)生晶型轉變,耐磨性能增強,耐蝕性能減弱。
(4)優(yōu)良的抗腐蝕性能
由于鍍層為非晶態(tài),不存在晶界、位錯等晶體缺陷,是單一均勻組織,不易形成電偶腐蝕,決定其有較高的耐蝕性,Ni-P鍍層均勻性好,拉應力小,致密性好,為防止介質(zhì)的腐蝕提供了理想的阻擋層。在堿、鹽、高溫油測、有機介質(zhì)和溶劑、酸性氣體中有抗蝕能力,經(jīng)實際應用證明,特別對石油煉制、石油化工中的Cl-應力腐蝕,高低溫H2S和環(huán)烷酸的腐蝕具有超凡的抗蝕能力。