化學(xué)鍍以其工藝簡(jiǎn)便、節(jié)能,、環(huán)保而日益受到人們的重視,。化學(xué)鍍使用范圍很廣,,鍍層均勻,,能有效提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命;并能提高加工件的耐磨性,、導(dǎo)電性,、潤(rùn)滑性等功能,,因而成為一項(xiàng)重要的表面處理技術(shù)。
化學(xué)鍍是在無外加電流的情況下,,在金屬的催化作用下,,通過可控制的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬的沉積過程,故也稱為無電解鍍或者自催化鍍(Electrolessplating),?;瘜W(xué)鍍與電鍍相比,具有鍍層均勻,、針孔小,、不需要直流電源設(shè)備、能在非導(dǎo)體上沉積和具有某些特殊性能等特點(diǎn),。另外,,由于化學(xué)鍍技術(shù)廢液排放少,對(duì)環(huán)境污染小以及成本較低,,在許多領(lǐng)域已逐步取代電鍍,,成為一種環(huán)保型的表面處理工藝?;瘜W(xué)鍍技術(shù)已在電子,、閥門制造、機(jī)械,、石油化工,、汽車、航空航天等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,。目前應(yīng)用最多的,,是以次亞磷酸鹽為還原劑的化學(xué)鍍鎳,由于所獲鎳層具有優(yōu)良的均勻性和良好的硬度,、耐磨和耐蝕等綜合物理化學(xué)性能,,故已成為國(guó)際上表面處理領(lǐng)域中發(fā)展最快的工業(yè)技術(shù)之一,幾乎在所有的工業(yè)部門都得到了廣泛應(yīng)用,。
近年來的研究表明,,三元合金Ni-W-P鍍層與Ni-P鍍層相比,在結(jié)合力,、硬度,,耐蝕、耐磨性能等方面都更為優(yōu)越,,近年來已經(jīng)在形狀復(fù)雜的汽車噴油嘴,、行星齒輪、各種鋼制閥門,、油田采輸油管道,、抽油泵,、塑料模具等得到廣泛應(yīng)用;Ni-W-P鍍層的耐蝕性和耐磨性均隨鍍層中的鎢含量的增加而提高,。值得注意的是,,熱處理工藝對(duì)鍍層性能的影響很大。據(jù)報(bào)道,,經(jīng)過300~400°C熱處理后Ni-W-P鍍層硬度值達(dá)到940HV以上,,最高的有報(bào)道達(dá)1289HV。為此,,科研工作者對(duì)其熱處理工藝進(jìn)行了研究,。
他們?cè)赒195冷軋鋼板上制備了Ni-W-P鍍層,鍍液的基本配比為:硫酸鎳25g/L,,次亞磷酸鈉25g/L,,檸檬酸鈉35g/L,鎢酸鈉45g/L,,醋酸鈉20g/L,,十二烷基硫酸鈉0.03g/L,鍍層穩(wěn)定劑適量,。施鍍溫度85°C~90°C,,時(shí)間120min;然后進(jìn)行熱處理,。
試驗(yàn)結(jié)果表明,,經(jīng)過熱處理后的硬度明顯高于鍍態(tài)硬度(603HV),。在加熱時(shí)間為90min條件下,,隨著加熱溫度的升高,鍍層硬度存在一個(gè)最大值,,即隨著加熱溫度從100°C開始升高到400°C,,鍍層硬度呈上升態(tài)勢(shì),到400°C時(shí)達(dá)到最大值1064HV,;此后,,隨著加熱溫度的繼續(xù)升高,鍍層硬度逐漸減小,。這是由于在鍍態(tài)下鍍層中的P主要以原子形式固溶于Ni的晶格之中,,在熱處理加熱過程中,P以Ni3P的形式從Ni的晶格之中脫溶析出,,在較低加熱溫度下保溫時(shí),,Ni3P析出量較少,隨加熱溫度的升高,,Ni3P的析出量增多,。由于高硬度Ni3P的析出,,導(dǎo)致了鍍層硬度的逐漸增大。加熱溫度達(dá)到400°C以后,,由于晶粒尺寸的逐漸增大以及Ni3P的聚集長(zhǎng)大,,鍍層硬度又逐漸減小。改變加熱時(shí)間的試驗(yàn)表明,,在加熱溫度為400°C時(shí),,隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng),在前90min內(nèi),,Ni-W-P化學(xué)鍍層的硬度快速增至最大,,然后緩慢減小。由此判斷,,對(duì)于Ni-W-P化學(xué)鍍層,,400°C/90min為較為合適的熱處理?xiàng)l件。