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冶金油缸化學(xué)鍍Ni-P合金的基本原理
次亞磷酸根離子催化、氧化釋放出活性原子氫是沉積過程的第一步：
H2PO2-+H2O→HPO32+H++2Hxi
Ni2+和H2PO2-在機體表面上被吸附的氫原子還原而得到Ni-P合金沉積層：
Ni2++2Hxi→Ni+2H+
H2PO2-+Hxi→H2O+OH-+P
同時吸附氫原子復(fù)合放出氫氣：
2Hxi→H2↑
由此導(dǎo)出的總反應(yīng)式為：
Ni2++H2PO2-+H2O→Ni+P+HPO32+H+H2↑
根據(jù)上述可知，化學(xué)沉積Ni-P合金與電鍍不同之處在于：電鍍是利用電能將金屬陽離子還原成金屬并沉積在陰極上，而化學(xué)鍍是在無直流電源條件下，用化學(xué)還原方法使鎳陽離子還原成金屬鎳并沉積在催化金屬表面上。由于鐵、鎳等金屬及合金都具有催化作用，因此上述合金材料都可和沉積Ni-P合金，而且一旦開始后，由于鎳的自身催化作用，這種氧化還原反應(yīng)就會在鍍件各處均勻的連續(xù)不斷的進行下去，從而獲得一定厚度的Ni-P合金鍍層。當(dāng)鍍層含磷較高，一般為8%~13.5%時，鍍層結(jié)構(gòu)為非晶態(tài)。這種結(jié)構(gòu)不存在晶界、位錯等組織缺陷，不會產(chǎn)生晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。為鍍層提供了比電鍍層好的耐蝕性。由于Ni-P合金鍍層硬度較高，在沉積狀態(tài)下，鍍層硬度為500~600HV，400°C熱處理后為980~1100HV，所以它具有相當(dāng)于或優(yōu)于鍍硬鉻的耐磨性。
化學(xué)鍍Ni-P合金鍍層在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，但在工程機械行業(yè)中應(yīng)用比較少，作者嘗試將化學(xué)鍍技術(shù)應(yīng)用于工程起重機的冶金油缸活塞桿，以代替鍍硬鉻的耐磨性。
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