锅炉用钢Ｎｉ－Ｐ合金化学镀的工艺研究.doc

1 锅炉用钢Ni-P合金化学镀的工艺研究作者:田丰张罡姜威黄刚摘要: 以锅炉用钢 20g 为基体, 介绍了一种高磷的化学镀 Ni-P 合金工艺,研究了工艺参数对化学镀 Ni-P 镀层镀速和稳定性的影响, 并确定最适宜配方。蕌论文联盟。关键词:化学镀;高磷; Ni-P 合金;锅炉钢蕌1 引言蕌目前工业锅炉的腐蚀问题已十分突出和严重,仅沈阳市就有约四千多台锅炉,由于锅炉的腐蚀和耐磨等问题, 不仅造成锅炉设备大修过早报废,直接导致经济损失,而且易发生各种事故, 给安全生产带来隐患。蕌化学镀一般指化学镀 Ni-P 合金,是采用镍盐和还原剂在同一溶液中进行的自催化氧化- 还原反应, 从而在工件表面沉积出 Ni-P 合金镀层的表面处理技术。 Ni-P 合金镀层由于具有较高的硬度、耐磨性、润滑性、优异的耐蚀性和良好的钎焊性能, 尤其是制备的高磷镀层具有非晶态结构, 非晶态 2 的高磷镀层具有非磁性、较低的电阻温度系数(TCR) 、优良的耐蚀性等优点, 因此利用优质碳素钢锅炉用钢(20g) 进行表面化学镀实验, 在锅炉用钢表面镀上镍磷化学镀层, 从而提高锅炉设备热部件抗磨抗蚀, 提高表面硬度, 延长使用寿命, 对于我国蒸汽及动力锅炉使用具有重要实际应用价值和理论意义,同时还可以向大型电站锅炉等领域推广。2 实验方法蕌 镀液组成及工艺条件蕌 NiSO 4 6H 2O 25~ 40 g/L ; NaH 2 PO 2 25~ 30g/L ; Pb(AC)2 微量; Na(AC) 12~ 15g/L ; 络合剂 1( 15 g/L 乳酸); 络合剂 2( 15 g/L 柠檬酸) ;络合剂 3(4 g/L 乳酸+15 g/L 柠檬酸); 络合剂 4(3 g/L 乳酸+13 g/L 柠檬酸); 络合剂 5( 12 g/L 乳酸+3 g/L 柠檬酸) ;温度 82~ 90℃; pH 值 ~ 。蕌 施镀基材蕌实验采用的试样基材为 20g (锅炉用钢) ,试样尺寸为 20mm × 15mm × 10mm, 原始硬度为 。蕌 施镀工艺条件及流程蕌打磨→化学除油→清洗→ 20%H 2 SO 4→清洗→ 3%H 2 SO 4→清洗→快速入槽→吹干→除氢蕌 3 性能测试 沉积速度的测定蕌采用称重法来测定镀层的沉积速度,沉积速度为: 蕌 v= Δ W/ ρ× S×t× 10鍄 4(μ m/h) 式中: Δ W- 试件的增重, g;蕌ρ- 镀层平均密度,按含磷量为 9% 计算,则密度为 3;蕌 S- 镀层面积, cm 3;蕌 t- 时间, h。 镀液稳定性的测定蕌采用 PdCl2 实验法测定镀液稳定性。将含有稳定剂的化学镀镍溶液加热到工作温度, 向其中加入 1-2ml 浓度为 100mg/l 的***化把溶液, 测量生成黑色沉淀的时间, 根据时间长短来判断其稳定性。 显微硬度蕌检测方法用日本 Futur e 科技产的 FM-30 0 显微硬度仪测定镀层硬度, 对每个试片取5 个不同位置测试, 然后取平均值。载荷为 10g ,加载时间 5s。 镀层表面形貌及镀层含磷量的测定蕌采用日本岛津公司生产的 S2400N 扫描电镜及能谱仪分析测定 4 3 优化镀层的显微