金属材料表面强化新技术之化学镀分析

发表时间:2021/5/17   来源:《科学与技术》2021年4期   作者:黄英 郜聆羽 庄玉文
[导读] 在现如今,化学镀属于一种新型的金属和非金属表面处理技术

        黄英 郜聆羽 庄玉文
        齐齐哈尔和平重工集团有限公司  黑龙江 齐齐哈尔161000
        
        摘要:在现如今,化学镀属于一种新型的金属和非金属表面处理技术。不但具备工艺简单的特点,还具备污染小和节约能源的优势,因此越来越受关注。对于化学镀的基材,既可以将钢铁选取进来,也可以将不锈钢或者是其他的有色金属选取进来。在经历了化学镀之后的材料,不但实际的耐腐蚀性能好,实际的硬度也非常高,还能镀形状相对复杂的工件,应用范围极广。基于此,本篇文章主要对金属材料表面强化新技术之化学镀进行深入的分析和探讨。
        关键词:金属材料 表面强化 化学镀
        前言:化学镀还有另一个名称,即为无电解镀镍,其主要就是将次磷酸盐作为实际的还原剂,通过自催化的氧化还原反应,进行进一步的沉淀,进而生成Ni-P合金层的一种工艺。在实际的反应过程中,基于金属的催化作用,再经历了氧化还原反应之后,会出现金属沉积。对比传统的电镀镍,化学镀的优点非常多,不但可以保证镀层的均匀性,降低镀层的孔隙率,还能在化学镀施镀过程中,不需要将直流电施加进来。此外,由于化学镀对于废液的排放量非常少,所以具备环保特性,根本性的降低运营成本,作为一种新型环保的表面处理工艺,化学镀正在逐步取代电镀工艺。
        1、化学镀Ni-P合金的性能
        1.1、化学镀Ni-P主要技术指标
        对于实际的镀层厚度而言,则为20~90μm,500~1200HV为具体的硬度。对比Ni-P与304不锈钢的腐蚀数据,具体可见下表。
        
        1.2、化学镀Ni-P主要技术特点
        首先第一点,就是具备高硬度,实际的耐磨损性能非常好,在全面热处理之后,实际的镀层显微硬度可以达到1200HV,根本性的提高工模具寿命,高于原本的三倍及以上。其次第二点,就是强耐蚀性,不论是在盐溶液之中,还是在酸碱溶液之中,又或者是在海水之中,独臂不锈钢,实际的镀层耐腐蚀性能均非常好。第三点,高的表面质量。在基体表面,镀层均匀覆盖其中,不会使基体原本的表面粗糙度受到影响,可以进行直接的应用,不需要任何的加工措施,经历过化学镀之后的工件表面非常光亮和光洁。第四点,被镀产品形状不受限,对于一些相对较深的盲孔,或者是形状相对复杂的内腔,也可以施镀,在镀后不会出现任何变形问题。第五点,就是实际的应用范围相对交广,对于所有的钢铁材料而言,或者是有色金属以及玻璃制品等,甚至是木材,都可以将化学镀采用进来。
        1.3、耐腐蚀、耐磨性能
        对于镀态的镀层而言,也就是说,还未经热处理的镀层,实际的显微结构为非晶态,因此,实际的耐腐蚀性能非常强,根据相应的试验,可以进一步发现,化学镀Ni-P镀层本身的摩擦系数相对较小,实际的非黏着性相对较好,因此,自身的润滑性能非常好。在经过热处理之中,实际的镀层硬度可以达到700~900HV,相应的工模具在全面镀膜之后,可以提升其寿命,超出原本的三倍以上,使基体的耐磨性能得到根本性的提高。


        1.4、其他性能
        首先第一点,就是结合强度大,在经历该技术处理之后的合金层和金属基件,具备非常大的结合强度,在350~400MPa条件下,则不会出现起皮和脱落的问题,而且不会产生气泡,与铝的实际结合强度也非常高,可以达到100~240MPa。其次第二点,就是实际的均匀性相对较高,在基体的表面镀层会均匀的覆盖其上,而且基于基体表面的高低起伏,进一步起伏,即便是在边缘突出处,或者是在拐角的位置,也不会出现镀层厚度不均匀的问题。
        2、化学镀工艺应用
        2.1、增加工件表面的耐蚀性,代替电镀工艺
        对于化学镀镀层而言,其本身的耐腐蚀性能非常优良,可以很好的保护基体,而且还具备一定的装饰效果。对比电镀,化学镀不存在边角效应,成本非常低,且无污染,整体的仿型性非常好。
        2.2、增加工件表面硬度、耐磨度,代替其他的金属表面处理工艺
        基于同样的基体材料和工作条件,对比其他的金属表面处理工艺,化学镀工艺不论是硬度,还是耐磨度,均非常高,因此,一些高频淬火和软氯化等表面处理工艺,均可以用化学镀工艺进行代替。用化学镀工艺来代替精度要求相对较高的零件的表面热处理效果非常建筑,就一般的表面热处理而言,例如渗碳,由于在处理过程中,温度相对较高,所以,会存在很严重的变形问题,而化学镀工艺的处理温度非常低,不会出现零件变形问题,因此,对于精密性的零件处理效果非常好。
3、化学镀的发展及前景
        上个世纪八十年代,在欧美等工业化国家,化学镀技术不论是各个方面都获得了飞速的发展,例如化学镀技术的开发和广泛应用等。在整个期间,化学镀占据的表面处理市场接近15%~20%,使金属表面性能的强化技术得到了极大程度的发展,促进其越来越成熟。基于科技的进一步技术,人们对于工艺要求也越来越高,所以,过往单一二元化学镀已经无法满足现如今的工业发展要求。所以,基于工业技术的进一步带动,化学镀技术则要进行进一步的发展,实现三元化学镀的同时,还实现了多元和复合化学镀,使镀层的不同使用功能全面达成。在20世纪八十年代初期,我国才对化学镀技术进行初步的引入,到九十年代,国家才将化学镀标准颁布出来,在此之后,不论是在石油化工领域,还是在机械电子行业以及印刷工业领域等,均将化学镀应用了进来,化学镀技术也拓展了中国市场。基于技术的进一步发展,国家为了使环境得以改善,则对工业污染问题整治加大了力度,而对于化学镀本身具备环保的特点,则得到了进一步的发展,基于诸多优势的全面辅助,在未来阶段化学镀将有非常大的发展前景。
        结语:总而言之,化学镀本身具备非常优异的性能,应用到金属材料表面强化之中,可以达到非常好的强化效果,还具备环保特性,未来阶段,相关研究人员还要进行进一步的研究和创新,使化学镀得到更好的发展。
        参考文献:

        [1]余帆,滕翠青,秦明林,刘百花,张康,倪加其,余木火.芳纶纤维表面银金属化的性能[J].材料研究学报,2017,31(08):585-590.
        [2]高进.化学镀Ni-P合金──在金属材料表面处理上的特殊应用[J].机械制造,2000(09):14-15.
        [3]孙建民,杨清梅.材料表面强化技术在进口发动机修复中的应用[J].内燃机,1999(06):23-25.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: