镍磷镀层优缺点及技术指标

镍磷镀层优缺点及技术指标

镍磷镀层（ENP）是一种化学镀技术，主要用于提高金属表面的耐蚀性、耐磨性、硬度和润滑性。镍磷化学镀层在许多方面显示出其独特的优势，但也存在一些不足之处。

1、镍磷电镀的优点

1. 涂层均匀性好

采用化学沉积法可获得非晶态Ni-P合金镀层，镀液能到达的地方，工件形状不受限制，不变形，能化学镀较深的盲孔、复杂型腔，形状复杂的零件也能获得均匀的镀层，能很好地覆盖在盲孔、深孔、精细结构等形状复杂的零件表面。在拐角处或边缘凸起处无过分明显的增厚，即仿形性好。镀后不需打磨，沉积层厚度、成分均匀，不需外加电流。为非晶态均匀单相组织，无晶界位错，无化学成分偏析，避免了电镀形成的拐角效应等缺陷。此外，还具有较高的光洁度。

2.涂层附着力好

涂层对钢体产生压应力(4MPa)，涂层热膨胀系数与钢相当，因而具有优良的附着力，一般在300℃～450℃下处理后的合金层与金属基体的结合强度增加，一般在350℃以下不会起皮、脱落、产生气泡。

3.涂层硬度高，耐磨性优良

该涂层硬度高、韧性低、热导率、电导率低。其抗拉强度超过，与许多合金钢相近，涂层硬度和伸长率超过电镀铬，弯曲无裂纹，适用于精密零件的磨损防护，但不适用于反复弯曲、拉伸等剧烈变形的零件。热处理后硬度可达，但在320℃时开始晶体转变，耐磨性增强，抗腐蚀性减弱。经此技术处理后，金属表面硬度可提高一倍以上，在钢、铜表面可达Hv 570。热处理后涂层硬度达Hv 1000，涂层后工模具一般寿命提高3倍以上。

4.耐腐蚀性能优良

由于镀层为非晶态，不存在晶界、位错等晶体缺陷，为单一均匀结构，不易形成电偶腐蚀，决定了其具有较高的耐蚀性。镍磷镀层均匀性好，拉应力小，致密性好，为防腐提供了理想的阻挡层，可明显提高基体的耐蚀性能，从而延长金属件的使用寿命。在碱、盐、高温油、有机介质和溶剂、酸性气体中均有耐蚀性，对还原性酸（盐酸）也有较好的耐蚀性。经用硫酸、盐酸、烧碱、盐水等进行逐年试验，其腐蚀速度比不锈钢低。

5.耐磨性好、光洁度高

由于催化处理后的表面为非晶态，即基本处于平整状态，具有自润滑性，摩擦系数小，不粘性好，耐磨性高。在润滑条件下，可代替硬铬，适合在运动部件上使用，以降低摩擦系数，减少磨损。催化后镀件表面光泽度为LZ或▽8-10，可与不锈钢制品媲美，呈现亮白色的不锈钢颜色。工件涂装后，不影响表面光洁度，无需再加工抛光。

2. 镍磷镀层不足

1.成本高

与传统电镀工艺相比，化学镀液稳定性差，成分复杂，增加了镀液维护、调节和再生的难度，且化学药品用量大，工艺时间和能耗较大。与其他电镀方法相比，镍磷化学镀沉积速度较慢，影响生产效率。与电镀相比，

2. 工艺控制复杂

化学镀过程中的温度、pH值、络合剂浓度、还原剂浓度等因素需要精确控制，否则会影响镀层的质量。虽然理论上镀层厚度应不受限制，但在实际操作中，由于受各种因素（如溶液成分、温度等）的影响，镀层厚度很难达到理想状态。

3.磷含量控制

涂层中磷含量的变化会对涂层的性能产生很大的影响，过高或过低都会影响其耐磨性和耐腐蚀性，需要精确的控制。

3.镍磷电镀技术指标

涂层厚度：可控制从几十微米到几百微米，一般要求涂层厚度为10-50μm。

磷含量：通常在5%~15%之间，可调节以获得不同的硬度和耐腐蚀性。

硬度：随着磷含量的增加，硬度也会逐渐升高，一般要求Hv 550-1100(相当于HRC 55-72)。

耐腐蚀：按照ASTM B117盐雾试验，具有数百至数千小时的耐腐蚀性能。

结合强度：镀层与基体的结合强度应大于或等于电镀镍的结合强度，结合强度可达15kg/mm²以上，通常用拉力试验、剥离试验等方法测定。

综上所述，镍磷化学镀在硬度、耐蚀性、耐磨性、光泽度等方面具有显著的优势，但同时在成本、工艺控制、环保等方面也存在一定的挑战。在选择是否采用镍磷化学镀时，需要根据具体的应用要求和工艺条件进行综合考虑。