一、不(bu)銹鋼(gang)化學(xue)鎳(nie)鎢磷合金(jin)層(ceng)能提高其(qi)硬度和(he)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、不銹(xiu)鋼上化學鍍鎳鎢磷的前處(chu)理


試樣采用316L不銹鋼(gang)的前處理。


1. 手(shou)工(gong)去除機械加工(gong)時留下的污物(wu)。


2. 順逆(ni)流2次冷水漂洗，2min.


3. 堿性(xing)除油： 含清潔的堿性(xing)脫脂(zhi)浴(yu)，70~80℃,15~20min.


4. 熱水(shui)沖(chong)洗： 70~80℃, 2min.


5. 順逆流(liu)2次冷水漂洗，2min.


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


7. 冷水沖洗。


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


9. 熱水沖(chong)洗： 70~80℃ 2min.


10. 分順(shun)逆流2次冷水漂洗，2min.


11. 預鍍鎳 


   工藝為(wei)：氯化鎳  200~250g/L   、 電流密度(du)  16A/d㎡  、溫(wen)度(du)    室溫(wen)  、鹽酸（37%) 120~150mL/L  、陽極(ji)  鎳板  、 時(shi)間   2~3 分鐘(zhong)



三(san)、化學(xue)鍍鎳


表 29.jpg



四、化學鍍(du)層成分及(ji)性能


1. 兩種化學鍍(du)層(ceng)成分


 鍍層(ceng)成分見表4-30.


表 30.jpg


 鍍(du)層成分(fen)采用能量色散譜儀（EDS)進行分(fen)析。


2. 兩種鍍層結構


 采用Philips X'pert MPD Pro型X射(she)線(xian)衍射(she)儀進行分析，圖(tu)(tu)譜見圖(tu)(tu)4-18。由(you) 圖(tu)(tu)4-18可以(yi)看(kan)出，2種鍍層(ceng)(ceng)的X射(she)線(xian)衍射(she)圖(tu)(tu)為饅頭包狀，是典型的非(fei)晶(jing)態結構(gou)特征(zheng)，只是Ni-WP 鍍層(ceng)(ceng)的峰比Ni-P鍍層(ceng)(ceng)的峰要尖(jian)銳(rui)，說明(ming)Ni-W-P 鍍層(ceng)(ceng)結構(gou)中微晶(jing)態成分占相(xiang)當(dang)一部分，分析認為這與鍍層(ceng)(ceng)中磷含量相(xiang)對較低(di)有關。


圖 18.jpg


3. 鍍層(ceng)外觀


  試樣施鍍1.5小(xiao)時(shi)后，2種鍍層(ceng)都較(jiao)光(guang)(guang)滑，有金屬光(guang)(guang)澤(ze)，與(yu)原不(bu)(bu)銹鋼試樣的表面光(guang)(guang)亮度相(xiang)當(dang)。與(yu)原不(bu)(bu)銹鋼樣品相(xiang)比，Ni-P鍍層(ceng)的顏色(se)略發黃，Ni-W-P 鍍層(ceng)略帶銀白(bai)色(se)。


4. 鍍層硬度及耐(nai)磨性


 ①. 硬度


  采用Microhardness Tester HV-1000型顯微(wei)硬度儀測得(de)各鍍層的硬度值，見表4-31 。


表 31.jpg


  由(you)表4-31可見，化學(xue)鍍(du)兩(liang)種合(he)金(jin)鍍(du)層Ni-P和(he)Ni-W-P鍍(du)層的硬(ying)(ying)度比(bi)不銹鋼(gang)的硬(ying)(ying)度分別各提高(gao)1~2倍(bei)。


 ②. 耐磨性


  耐磨(mo)(mo)性采用牛皮紙在(zai)鍍層上單向(xiang)摩擦，由于(yu)硬度(du)提高，與不銹鋼相(xiang)比，兩種(zhong)化學鍍層的(de)耐磨(mo)(mo)性能(neng)和抗劃傷性能(neng)有(you)顯(xian)著的(de)改善(shan)。


5. 結(jie)合力


  采用ASTM B571標準中的(de)熱淬實驗和網格實驗判(pan)定。


  ①. 熱淬實驗


  將試樣放入250℃的烘箱中加熱1h后(hou)立即放人冷水中，測試結果顯示，兩種鍍(du)層都未出現鼓泡或開裂(lie)現象，說明2種鍍(du)層與基體(ti)間的結合力可以滿足ASTM標(biao)準中熱淬實驗的標(biao)準。


  ②. 網格實驗


   采(cai)用刀尖在(zai)試樣表(biao)面劃間距0.5mm的(de)多條平行線或矩形網格，刀尖劃痕深(shen)至基體，實驗結果(guo)顯示(shi)，2種鍍(du)層(ceng)均(jun)無(wu)開裂脫落現象，說明(ming)鍍(du)層(ceng)與基體間的(de)結合力達到ASTM標(biao)準(zhun)中網格實驗的(de)標(biao)準(zhun)。


  不(bu)銹鋼屬于難鍍(du)基(ji)體，要獲得結(jie)合(he)力強的(de)(de)鍍(du)層(ceng)，對(dui)(dui)前(qian)處理而言(yan)，浸酸(suan)活(huo)(huo)化與預鍍(du)鎳是(shi)(shi)否(fou)成功(gong)是(shi)(shi)關(guan)(guan)鍵所在。浸酸(suan)活(huo)(huo)化的(de)(de)3個因素：酸(suan)的(de)(de)種類、濃(nong)度(du)及活(huo)(huo)化時(shi)間是(shi)(shi)否(fou)成功(gong)是(shi)(shi)關(guan)(guan)鍵所在。其中活(huo)(huo)化時(shi)間最難把握，時(shi)間過(guo)長(chang)，導致過(guo)腐(fu)蝕而失去(qu)光澤，使(shi)基(ji)體鈍化從而加(jia)速氧化膜的(de)(de)生成。時(shi)間過(guo)短(duan)，又(you)難以(yi)除去(qu)附(fu)著在基(ji)體表(biao)面上的(de)(de)致密氧化物薄(bo)膜，從而影響鍍(du)層(ceng)結(jie)合(he)力，時(shi)間以(yi)15~30min為(wei)最佳。對(dui)(dui)預鍍(du)鎳而言(yan)，電(dian)流密度(du)是(shi)(shi)關(guan)(guan)鍵，其值過(guo)高，生成結(jie)構疏松發黑的(de)(de)鎳層(ceng)，其值過(guo)低，也能有效獲得致密且附(fu)著力好的(de)(de)鎳層(ceng)，影響后續化學鎳層(ceng)的(de)(de)質(zhi)量。通過(guo)霍爾槽實(shi)(shi)驗，對(dui)(dui)不(bu)銹鋼表(biao)殼的(de)(de)電(dian)流密度(du)值在10~16A/d㎡之間，對(dui)(dui)不(bu)同產品，其預鍍(du)鎳電(dian)流密度(du)都要通過(guo)霍爾槽實(shi)(shi)驗來確定。


6. 耐腐蝕性


  在(zai)3%氯(lv)化(hua)(hua)鈉溶液中(zhong)，不銹鋼(gang)、2種化(hua)(hua)學鍍層的試(shi)樣在(zai)168 小(xiao)時后，用(yong)肉(rou)眼(yan)觀察3個(ge)試(shi)樣均無腐蝕現象。沒有用(yong)稱重法進行腐蝕速率(lv)的定量(liang)計算，只(zhi)用(yong)肉(rou)眼(yan)進行定性(xing)判斷。