20g高溫高磷Ni-P化學(xué)鍍研究及應(yīng)用.pdf

1、化學(xué)鍍Ni-P合金是利用還原劑在工件表面上自催化還原沉積得到Ni-P鍍層，作為提高金屬等材料表面耐磨和耐蝕性能的一種表面強(qiáng)化方法，已廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、石油等眾多領(lǐng)域。
　　 本文在綜合分析大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)化學(xué)鍍鎳的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展進(jìn)行了綜述，探討了化學(xué)鍍的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)機(jī)理。以鍋爐用鋼(20g)及高溫合金鋼(GH3536)為基體，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研究了化學(xué)鍍鎳工藝的一般組成和各組分所起的作用。在此基礎(chǔ)上，研究了工藝參數(shù)對(duì)鍍速及含

2、磷量的影響，研究高溫高磷的化學(xué)鍍Ni-P合金工藝的最佳方案。并在此配方的基礎(chǔ)上，選用超聲波和高剪切機(jī)結(jié)合的分散方法加入第三相粒子SiC(1～5μm)制備了Ni-P-SiC復(fù)合鍍層。
　　 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出最佳工藝配方(TF)為：硫酸鎳30g/L，次亞磷酸鈉為28g/L，穩(wěn)定劑1.0mg/L，10g/L檸檬酸與4g/L乳酸復(fù)配絡(luò)合劑，緩沖劑為10g/L，pH值為4.5，施鍍溫度為90℃。
　　 采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀

3、、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)及顯微硬度儀等對(duì)鍍層的表面形貌、相結(jié)構(gòu)、耐磨性及硬度等進(jìn)行表征。TF配方下獲得鍍速為22.38μm/h、鍍態(tài)硬度為HV700～750的鍍層，該鍍層表面平整致密具有銀白色金屬光澤。XRD實(shí)驗(yàn)表明含磷量為13.10％的高磷鍍層呈非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，400℃為Ni-P鍍層的晶化溫度，此時(shí)硬度達(dá)到最高值接近HV1800。中性鹽霧實(shí)驗(yàn)表明鍍層的腐蝕速率遠(yuǎn)低于基體材料，144h中性鹽霧實(shí)驗(yàn)后鍍層表面未發(fā)生明顯變化，能對(duì)基體合金起到防護(hù)作用。

4、對(duì)Ni-P鍍層及Ni-P-SiC復(fù)合鍍層進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，Ni-P-SiC復(fù)合鍍層的摩擦系數(shù)約為0.2，Ni-P鍍層摩擦系數(shù)為0.3，表明復(fù)合鍍層的耐磨性高于鎳磷鍍層。
　　 采用研究出的TF配方和工藝，在高溫合金GH3536表面制備了出含磷量為11.33％、硬度為HV503的高磷鍍層。
　　 常用非晶態(tài)鍍層耐蝕性好、硬度較低。同常用鍍液配方相比，TF配方和工藝獲得的非晶態(tài)鍍層硬度高達(dá)HV750，兼顧了高耐蝕和高硬度的優(yōu)