粉末冶金零件的化学镀镍技术原理及应用

日期: 2024-04-25 23:07:04|浏览: 87|编号: 57814

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粉末冶金零件的化学镀镍技术原理及应用

对于特定场合使用的机械零件,当要求其既美观又具有良好的耐腐蚀性时,人们往往通过在零件表面电镀一层具有良好耐腐蚀性的金属来解决问题,如镀铬、镀镍等。电镀等等等。 但由于粉末冶金零件存在气孔,往往很难进行电镀,或者镀后的零件耐腐蚀性仍然很差,腐蚀往往从零件内部开始延伸到表面,未能达到预期的效果。 因此,粉末冶金零件的电镀问题长期以来一直被视为一个难题。 迄今为止,国内只有少数厂家解决了粉末冶金零件的电镀问题。 但电镀前必须将气孔填满,使电镀工艺复杂化,大大增加了电镀成本,使粉末冶金零件的电镀变得困难。 失去了经济。

通过大量实验,成功应用化学催化方法在铁基粉末冶金零件表面镀覆一层厚度均匀、致密的非晶Ni-P合金。 由于涂层是通过零件表面的催化反应获得的,涂层与零件表面是化学结合的,因此结合强度非常好; 并且由于涂层具有非晶结构,因此其耐腐蚀性也很好。 试验证明,粉末冶金零件的化学镀镍层完全可以满足实际应用的要求。

化学镀镍原理及工艺

一、化学镀镍原理

在催化剂Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸盐在催化表面催化脱氢,形成活性氢化物,被氧化成亚磷酸盐; 活性氢化物与溶液中的镍离子反应沉积镍。 它自身氧化成氢气。 现在:

-+2H2O+Ni2+→Ni0+H2↑+4H++-。

同时,溶液中的部分次磷酸盐被氢化物还原为元素磷并进入镀层。 现在:

H2PO2-+[H+](催化表面)→P+H2O+OH-,形成的化学镀层为NiP合金,具有非晶层状结构。

2.化学镀镍工艺

化学镀镍工艺流程如下:抛光→清洗→除油→清洗→活化→清洗→化学镀镍→清洗→精抛光。

3 涂层性能

采用三种方法对镀层结合强度进行定性测试,并与合格的电镀镍粉末冶金件进行比较。

3.1锉试验:将化学镀镍和电镀镍的粉末冶金零件各锯一段,然后用虎钳夹住零件,用粗齿平锉从基部锉起粉末冶金零件向涂层方向。 锉削时,锉刀与镀层接触,呈约 45° 角。 整个锉削过程中,化学镀镍件镀层未发生剥落,而电镀镍件镀层部分剥落。

3.2 磨锯试验

对于化学镀镍件和电镀镍粉末冶金件,用Al2O3砂轮从基体向电镀方向磨削镀件边缘,用钢锯从基体向电镀方向锯切镀件。

在研磨过程中,电镀镍件的镀层部分剥落,但在锯切过程中,镀层均未剥落。

3.3 热冲击试验

将化学镀镍粉末冶金件和电镀镍粉末冶金件分别放入箱式炉中加热到一定温度,保温10分钟,取出后放入水中淬火。

当电镀镍件加热至300℃时,取出后放入水中淬火,镀层剥落。 然而,化学镀镍层加热至600℃,取出后在水中淬火时并未剥落。

3.4 耐腐蚀试验

在相同的测试条件下,比较电镀镍和化学镀镍粉末冶金零件的耐腐蚀性能。 321CO气体腐蚀试验

将电镀镍和化学镀镍的粉末冶金零件置于室温、常压、CO浓度为1%~2%的环境中,测量涂层上出现锈斑的时间。 结果是电镀镍件312小时后表面出现锈斑,化学镀镍件360小时后表面出现锈斑。

3.5 NaCl溶液腐蚀试验

配制溶液浓度为50g/L,分装于两个规格为 的烧杯中。 然后将用尼龙丝捆扎的化学镀镍粉末冶金件和电镀镍件挂在溶液中间。 结果是电镀镍粉末冶金件76小时后表面出现锈斑,化学镀镍件100小时后表面才出现锈斑。

4 次讨论

化学镀镍技术与传统化学镀镍技术对比:

(1)化学镀镍的过程是在催化剂(Fe)的催化作用下零件表面发生的化学反应。 涂层与基材之间存在化学键。 电镀镍工艺获得的镀层是在电流作用下沿一个方向沉积的单一金属镍层。 化学镀镍层与基体之间的结合强度和耐腐蚀性均优于电镀镍层。

(2)化学镀镍工艺可适应任何表面的电镀。 只要镀液能够浸入表面就可以进行电镀,而化学镀镍工艺只能电镀简单的表面。

(3)粉末冶金零件化学镀镍工艺简单,零件无需堵孔,设备投资小,易于实现批量生产。 粉末冶金零件电镀工艺复杂,零件必须堵漏,设备投资大。

综上所述,化学镀镍工艺是一种较为先进的电镀铁基粉末冶金零件的工艺,具有传统化学镀镍工艺无法比拟的优势。 具有很大的推广和应用价值。

我公司将化学镀镍技术应用于针织机用粉末冶金拨座的批量生产,取得了一定的经济效益和社会效益。

5 结论

1)化学镀镍工艺可以在铁基粉末冶金零件表面获得厚度均匀、性能优良的非晶NiP合金层。

2)化学镀镍技术可以实现铁基粉末冶金零件的大批量电镀,具有广阔的应用前景。

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