一、不銹(xiu)鋼化學(xue)鎳(nie)鎢磷合金層能(neng)提高其(qi)硬度和耐磨(mo)性


  不銹鋼由于硬度較低（200~250HV),耐磨性較差，在不銹鋼制品表面化學鍍鎳形成的非晶鍍層，在保持不銹鋼原有光澤度的前提下，能提高表面硬度，鎳磷鍍層表面硬度能提高1倍多（約500HV多），而鎳鎢磷鍍層表面硬度能提高2倍多（約700HV)。



二、不(bu)銹(xiu)鋼上化學鍍鎳鎢磷的前(qian)處理


試樣采用316L不銹(xiu)鋼的前處理。


1. 手工(gong)去(qu)除機械加工(gong)時留下(xia)的污物。


2. 順逆(ni)流(liu)2次冷水漂洗，2min.


3. 堿(jian)(jian)性(xing)(xing)除油： 含清潔的堿(jian)(jian)性(xing)(xing)脫脂浴(yu)，70~80℃,15~20min.


4. 熱(re)水沖洗： 70~80℃, 2min.


5. 順逆流2次冷水漂洗，2min.


6. 酸洗： 鹽酸20%~40%(體積分數）溶液，室溫，3~5min.


7. 冷水沖洗。


8. 活化： 硝(xiao)酸(suan)15%~25%(體積分數），鹽(yan)酸(suan)25%~35%(體積分數），水 45%~55%(體積分數），60℃,15~30min.


9. 熱水沖洗(xi)： 70~80℃ 2min.


10. 分(fen)順逆流2次(ci)冷水漂洗，2min.


11. 預(yu)鍍(du)鎳 


   工藝為：氯(lv)化鎳  200~250g/L   、 電流密度(du)  16A/d㎡  、溫度(du)    室溫  、鹽酸（37%) 120~150mL/L  、陽極  鎳(nie)板  、 時間   2~3 分鐘



三(san)、化學鍍鎳


表 29.jpg



四、化學鍍層成分(fen)及性能(neng)


1. 兩種化學鍍層成(cheng)分(fen)


 鍍層成(cheng)分見表(biao)4-30.


表 30.jpg


 鍍層成分采用能量色散譜(pu)儀（EDS)進行分析。


2. 兩種鍍層結構(gou)


 采用(yong)Philips X'pert MPD Pro型(xing)X射線衍射儀進行(xing)分(fen)析，圖(tu)譜見(jian)圖(tu)4-18。由 圖(tu)4-18可以(yi)看出，2種鍍(du)層的(de)X射線衍射圖(tu)為饅頭包狀，是典(dian)型(xing)的(de)非晶(jing)態(tai)(tai)結構特征，只(zhi)是Ni-WP 鍍(du)層的(de)峰比Ni-P鍍(du)層的(de)峰要尖(jian)銳(rui)，說(shuo)明Ni-W-P 鍍(du)層結構中(zhong)微(wei)晶(jing)態(tai)(tai)成分(fen)占相當一部分(fen)，分(fen)析認為這與鍍(du)層中(zhong)磷(lin)含量相對較低有關。


圖 18.jpg


3. 鍍層外觀


  試樣(yang)施鍍(du)(du)1.5小時后(hou)，2種鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)都(dou)較光(guang)滑，有金(jin)屬光(guang)澤，與(yu)(yu)原(yuan)不(bu)銹(xiu)鋼試樣(yang)的表面光(guang)亮度(du)相(xiang)當。與(yu)(yu)原(yuan)不(bu)銹(xiu)鋼樣(yang)品相(xiang)比(bi)，Ni-P鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)的顏(yan)色略發黃，Ni-W-P 鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)略帶銀(yin)白色。


4. 鍍(du)層(ceng)硬度及耐(nai)磨性(xing)


 ①. 硬度


  采用Microhardness Tester HV-1000型(xing)顯微硬(ying)度儀(yi)測(ce)得各鍍層(ceng)的(de)硬(ying)度值，見表4-31 。


表 31.jpg


  由表4-31可(ke)見，化學鍍(du)兩(liang)種合金鍍(du)層Ni-P和Ni-W-P鍍(du)層的(de)硬度(du)比不銹鋼的(de)硬度(du)分別各(ge)提高1~2倍。


 ②. 耐磨(mo)性


  耐磨性(xing)采用牛皮(pi)紙在鍍層(ceng)上(shang)單向摩擦，由于硬度(du)提(ti)高(gao)，與不銹鋼(gang)相(xiang)比，兩種化學鍍層(ceng)的耐磨性(xing)能(neng)和抗劃傷性(xing)能(neng)有顯著的改善。


5. 結合力(li)


  采用ASTM B571標準(zhun)中的熱淬(cui)實驗和網格實驗判(pan)定(ding)。


  ①. 熱淬實驗(yan)


  將試樣放(fang)入(ru)250℃的(de)(de)烘箱中(zhong)加(jia)熱1h后立即放(fang)人冷(leng)水中(zhong)，測試結果顯(xian)示，兩(liang)種(zhong)鍍層都未(wei)出現鼓(gu)泡或(huo)開裂(lie)現象，說明2種(zhong)鍍層與基體間的(de)(de)結合力可(ke)以滿足ASTM標準中(zhong)熱淬(cui)實驗的(de)(de)標準。


  ②. 網格實驗


   采(cai)用刀(dao)(dao)尖在試樣表面(mian)劃間距(ju)0.5mm的多(duo)條平行線或矩(ju)形網格，刀(dao)(dao)尖劃痕(hen)深至基體(ti)，實(shi)驗(yan)結果顯示，2種鍍層均無開裂脫(tuo)落現(xian)象，說明鍍層與基體(ti)間的結合(he)力達到ASTM標(biao)準(zhun)中網格實(shi)驗(yan)的標(biao)準(zhun)。


  不銹鋼屬于難(nan)鍍(du)(du)基(ji)體(ti)，要(yao)獲得結合力強的(de)鍍(du)(du)層，對前處理而(er)(er)言，浸(jin)酸(suan)活化(hua)與(yu)預(yu)鍍(du)(du)鎳(nie)是否(fou)成功是關鍵所(suo)在。浸(jin)酸(suan)活化(hua)的(de)3個(ge)因素：酸(suan)的(de)種類、濃度及活化(hua)時(shi)間是否(fou)成功是關鍵所(suo)在。其(qi)(qi)中活化(hua)時(shi)間最難(nan)把握，時(shi)間過(guo)長，導致(zhi)(zhi)過(guo)腐蝕而(er)(er)失(shi)去(qu)光澤，使基(ji)體(ti)鈍化(hua)從而(er)(er)加(jia)速氧化(hua)膜的(de)生(sheng)成。時(shi)間過(guo)短，又難(nan)以除去(qu)附著(zhu)在基(ji)體(ti)表面上的(de)致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)氧化(hua)物薄膜，從而(er)(er)影(ying)響鍍(du)(du)層結合力，時(shi)間以15~30min為最佳。對預(yu)鍍(du)(du)鎳(nie)而(er)(er)言，電流密(mi)(mi)度是關鍵，其(qi)(qi)值過(guo)高(gao)，生(sheng)成結構疏松發黑的(de)鎳(nie)層，其(qi)(qi)值過(guo)低，也(ye)能有效(xiao)獲得致(zhi)(zhi)密(mi)(mi)且附著(zhu)力好的(de)鎳(nie)層，影(ying)響后續化(hua)學鎳(nie)層的(de)質量。通過(guo)霍(huo)爾槽實驗(yan)，對不銹鋼表殼(ke)的(de)電流密(mi)(mi)度值在10~16A/d㎡之間，對不同產(chan)品，其(qi)(qi)預(yu)鍍(du)(du)鎳(nie)電流密(mi)(mi)度都要(yao)通過(guo)霍(huo)爾槽實驗(yan)來確(que)定。


6. 耐腐蝕性


  在3%氯(lv)化鈉(na)溶液中(zhong)，不銹(xiu)鋼、2種化學鍍層的試樣在168 小時后，用肉眼觀察3個試樣均無(wu)腐蝕現象。沒有(you)用稱重法(fa)進(jin)行(xing)腐蝕速率的定量計算，只用肉眼進(jin)行(xing)定性判斷(duan)。