一、不(bu)銹(xiu)鋼化學(xue)鎳鎢磷合金層(ceng)能提高其(qi)硬(ying)度和耐磨性


  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(er)、不(bu)銹鋼上(shang)化學鍍鎳鎢磷的前處理


試樣采用316L不(bu)銹(xiu)鋼的前處理。


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


2. 順逆流(liu)2次(ci)冷水(shui)漂洗,2min.


3. 堿性除油: 含清潔(jie)的(de)堿性脫脂浴,70~80℃,15~20min.


4. 熱水沖洗: 70~80℃, 2min.


5. 順逆(ni)流(liu)2次冷水漂洗(xi),2min.


6. 酸洗: 鹽酸20%~40%(體積分數)溶液,室溫(wen),3~5min.


7. 冷水沖洗(xi)。


8. 活化(hua): 硝酸15%~25%(體(ti)積(ji)分數),鹽酸25%~35%(體(ti)積(ji)分數),水 45%~55%(體(ti)積(ji)分數),60℃,15~30min.


9. 熱水沖洗: 70~80℃ 2min.


10. 分順逆(ni)流2次(ci)冷(leng)水漂洗,2min.


11. 預鍍鎳 


   工藝為:氯化鎳  200~250g/L   、 電流密度  16A/d㎡  、溫度    室溫  、鹽酸(suan)(37%) 120~150mL/L  、陽極(ji)  鎳板  、 時間   2~3 分(fen)鐘



三(san)、化學鍍鎳


表 29.jpg



四(si)、化學鍍(du)層成分(fen)及性能(neng)


1. 兩種化學鍍層(ceng)成分


 鍍層成(cheng)分見表4-30.


表 30.jpg


 鍍層成分(fen)采用能(neng)量色散(san)譜(pu)儀(yi)(EDS)進行分(fen)析。


2. 兩種鍍(du)層結構


 采(cai)用Philips X'pert MPD Pro型X射線(xian)衍(yan)射儀進行分(fen)析,圖譜見圖4-18。由(you) 圖4-18可(ke)以看出,2種(zhong)鍍層(ceng)(ceng)的X射線(xian)衍(yan)射圖為饅頭包狀,是典型的非晶態結構特征,只(zhi)是Ni-WP 鍍層(ceng)(ceng)的峰比(bi)Ni-P鍍層(ceng)(ceng)的峰要尖銳(rui),說(shuo)明Ni-W-P 鍍層(ceng)(ceng)結構中微晶態成(cheng)分(fen)占相當一部分(fen),分(fen)析認(ren)為這與鍍層(ceng)(ceng)中磷含量(liang)相對較低有關(guan)。


圖 18.jpg


3. 鍍層外觀


  試(shi)樣施鍍1.5小時后,2種鍍層都較光(guang)滑,有(you)金屬光(guang)澤,與原(yuan)不(bu)銹鋼試(shi)樣的表面(mian)光(guang)亮度相(xiang)(xiang)當。與原(yuan)不(bu)銹鋼樣品相(xiang)(xiang)比,Ni-P鍍層的顏色略(lve)發(fa)黃,Ni-W-P 鍍層略(lve)帶銀(yin)白色。


4. 鍍層硬度及耐磨性


 ①. 硬度(du)


  采用Microhardness Tester HV-1000型顯微硬度儀(yi)測得各鍍(du)層的(de)硬度值,見表4-31 。


表 31.jpg


  由(you)表(biao)4-31可見(jian),化學鍍(du)兩種合金鍍(du)層(ceng)Ni-P和Ni-W-P鍍(du)層(ceng)的(de)硬度比不銹鋼的(de)硬度分別各提(ti)高1~2倍。


 ②. 耐磨(mo)性


  耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)采用牛(niu)皮紙在鍍(du)層上單向摩(mo)擦(ca),由(you)于硬度提高,與不(bu)銹鋼相比(bi),兩種化學鍍(du)層的耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)能和抗劃(hua)傷性(xing)能有顯著的改善(shan)。


5. 結合力


  采用ASTM B571標準(zhun)中的(de)熱淬實(shi)驗和(he)網格實(shi)驗判定(ding)。


  ①. 熱淬(cui)實驗


  將試樣放入250℃的烘箱中加熱1h后立即放人冷(leng)水(shui)中,測(ce)試結(jie)(jie)果(guo)顯示,兩(liang)種(zhong)鍍層都未出現鼓泡或開裂現象,說(shuo)明2種(zhong)鍍層與基體(ti)間的結(jie)(jie)合力可以(yi)滿足ASTM標準中熱淬(cui)實驗的標準。


  ②. 網格實(shi)驗(yan)


   采用刀(dao)尖在試樣表面劃(hua)間距(ju)0.5mm的(de)(de)多條平行線或(huo)矩形(xing)網(wang)格,刀(dao)尖劃(hua)痕(hen)深至(zhi)基體(ti),實驗(yan)結果顯示,2種鍍層(ceng)均無開(kai)裂(lie)脫落現象,說明鍍層(ceng)與基體(ti)間的(de)(de)結合力達到ASTM標(biao)準中網(wang)格實驗(yan)的(de)(de)標(biao)準。


  不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)屬于難鍍基(ji)體,要(yao)獲得結(jie)合(he)力強的(de)鍍層,對(dui)前處理而(er)言(yan),浸酸(suan)活(huo)化(hua)與預鍍鎳是(shi)否成功是(shi)關(guan)鍵所(suo)在(zai)。浸酸(suan)活(huo)化(hua)的(de)3個因素(su):酸(suan)的(de)種類、濃(nong)度(du)及活(huo)化(hua)時間(jian)是(shi)否成功是(shi)關(guan)鍵所(suo)在(zai)。其中活(huo)化(hua)時間(jian)最難把握,時間(jian)過長,導致過腐蝕而(er)失去(qu)光澤,使基(ji)體鈍(dun)化(hua)從而(er)加速氧化(hua)膜(mo)的(de)生成。時間(jian)過短(duan),又難以(yi)除去(qu)附著在(zai)基(ji)體表面上的(de)致密(mi)(mi)氧化(hua)物(wu)薄膜(mo),從而(er)影響鍍層結(jie)合(he)力,時間(jian)以(yi)15~30min為最佳。對(dui)預鍍鎳而(er)言(yan),電流密(mi)(mi)度(du)是(shi)關(guan)鍵,其值(zhi)過高,生成結(jie)構疏松發(fa)黑(hei)的(de)鎳層,其值(zhi)過低(di),也能有效獲得致密(mi)(mi)且附著力好的(de)鎳層,影響后續化(hua)學鎳層的(de)質量。通過霍爾槽實驗(yan)(yan),對(dui)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表殼(ke)的(de)電流密(mi)(mi)度(du)值(zhi)在(zai)10~16A/d㎡之間(jian),對(dui)不(bu)同產品,其預鍍鎳電流密(mi)(mi)度(du)都要(yao)通過霍爾槽實驗(yan)(yan)來(lai)確定。


6. 耐腐蝕性


  在(zai)3%氯化鈉溶(rong)液中,不銹(xiu)鋼、2種化學鍍層(ceng)的(de)試(shi)樣(yang)在(zai)168 小時后(hou),用(yong)肉眼觀察3個試(shi)樣(yang)均(jun)無腐(fu)蝕現象。沒有(you)用(yong)稱重法進行腐(fu)蝕速率的(de)定量(liang)計算,只(zhi)用(yong)肉眼進行定性判斷(duan)。