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一、化学镀简述
化学镀镍一磷合金(Ni一P)是近几年新兴的一代表面处理高新技术,此项技术在国内外已得到广泛应用,已形成了完善的工艺,建立了完善的各种标准。在国内,该技术尚处于起步开拓阶段,应用前景广阔。我公司在自行开发和借鉴众家之长的基础上,将此技术应用于生产。此技术的指标—般都优于传统的电镀工艺,具有投资小、污染小等优势,有利于保护环境。
二、市场分析
1.据国外统计资料显示,1981年美国化学镀加工额为7500万美元,欧洲市场6000万马克,1980~1990
年期间每年以15%的速率增长。美国1996年化学镀加工额高达13亿美元。
2.市场上化学镀镍一磷合金应用分类:石油天然气工业占20%,汽车机械工业占20%,电力、电子工业占17%,化工占16%,阀门、泵等占11%,纺织占47%,其它占17.3%。
三、化学镀镍一磷合金镀层的主要技术性能及特点
1.耐腐蚀性好
中性盐雾实验高于72小时,高温中性与非氧化性无机与有机氯化物高温氟化氢气体,氟化物,氢氟酸,浓热烧碱以及醋酸,甲酸,乳酸等介质中都具有十分优良的耐蚀性能,在有些介质中抗腐蚀性能优于哈氏合金B,不亚于蒙奈尔合金,胜于通常使用的金属镍和奥氏体不锈钢。在海水(3.5%盐)中腐蚀速度1~2μm/年,在海水中(3.5%盐C02饱和)的腐蚀速率3~5μm/年。
2.耐磨性好,硬度高
化学镀镍—磷镀层的摩擦系数比一般钢铁表面及镀硬铬镀层表面都小。在无润滑条件下对钢的摩擦系数为0.38,本身间的摩擦系数为0.45,因此可有效地减少镀层摩擦耗损。利用本技术为爱米斯机械有限公司镀覆的日本本田摩托车减震杆经行业质量检验所检测证明,经台架实验100万次只有轻微磨痕,(Ni一P)合金镀层硬度高达HRC55~60。如经400℃热处理,硬度可达65~70。,高于硬铬(有电镀行业质量监督检测站检测证明)。
3.结合力好
化学镀镍—磷合金具有很好的结合力,比电镀硬铬牢固,无剥落现象。
4.均镀能力、深镀能力好。
化学镀采用浸镀方式,靠自催化作用完成镀覆过程,无需外加电流,更无需下电极。凡
是浸入镀液的部分都可以得到厚度—致的均匀镀层。采用此方法对于镀管内壁及形状复
杂的镀件很有优势,同时可对超差或磨损工件进行加厚及修补。
四、应用范围
1.对各种类型的油泵、液压阀体、分油器和液压缸可减少其水平及垂直轴线振动,并消除
阀杆的磨损和分油器的溢流,提高压力,降低噪声。阀门、工业泵:泵、阀的本体、内腔、
球、杆、板、液压杆、液压油缸体等得到普遍应用。
2.对各种金属切割刀具及设备、车床及模具、导向器、台架、拉杆、柱塞等各种滑板,轧辊
刀压辊可提高其抗磨能力,降低工作噪声和振动,成倍延长使用寿命。
3.石化工业:管道内外表面、热交换器、反应釜等。
4,造纸、印染工业:刻花滚筒、导布辊、导纸辊、印刷辊、烘缸、导轨等。
5.汽车、摩托车、造船工业:发动机内腔、活塞(环)、减震器杆等。
6.纺织配件,专用设备
7.其它工程技术:各种模具、还可作为钛金底层。
五、应用实例
1.减震筒:天津本田摩托车前减震筒己通过盐雾实验和台架实验,对出口西班牙的摩托前减震筒进行了批量加工,其质量通过了西班牙国家的认可。
2.抽油泵柱塞原为镍基粉未喷涂处理200µm以上,泵检周期250天,柱塞售价1300元/
套(95年价格),柱塞采用中碳钢,镀50~70µm,热处理后,硬度为HV800~1000,
使用周期与喷涂相同,售价仅为800元/套,可省500元。
3.柱塞:唐山电厂使用的柱塞,原为电镀硬铬,尺寸精度差,采用化学镀镍一磷合金,果很好。
4.阀门:塘沽瓦特斯阀门厂和天津阀门厂在球阀和蝶阀的使用中效果很好。
5.换热器:某炼油厂换106,直径500×6000管程软化水;壳程焦化汽油,镀前使用3个
月穿孔,6个月更换,镀50µm,现使用24个月更换。
6.空压机二级流道风筒:碳钢,压力O.25MPa,温度100℃,介质含氧水,镀前使用5个
月腐蚀较严重,镀50µm后运行15个月,有轻微腐蚀。
7.石油套管:有些地方使用7~8个月腐蚀穿孔。经化学镀40µm后,使用寿命提高2~3
倍。
8.注水井用偏心配水器主体,镀铬或发黑处理,更换周期3~6个月,水咀局部腐蚀3~
5mm,镀30~40µm,使用12个月后取出,表面均匀半光亮,略呈暗灰黄色,无任何腐
蚀痕迹,重新装配后使用。使用时间总计为26个月,
9.叶轮、口环、泵壳:天津甘泉集团产品,材质为铸铁,经过化学镀镍一磷合金处理后,
厚度为30~40µm,使用效果很好,无剥皮现象。
10进口美国农膜设备:经过化学镀镍一磷合金处理后,厚度为30~40µm,使用效果很好。
数百年来工业文明发展已经证明,各个种类的电镀技术行业蓬勃发展,为人类提供了绚
烂的生活。然而化学镀的研发推广及应用以其特有的性能在某些领域超越电镀技术,将会在
工业领域崭露头角。我们有理由相信化学镀必将对我们的经济发展,技术进步等方面产生重要影响。
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