化學(xué)鍍鎳磷實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、3鋼鐵的化學(xué)鍍鎳磷摘要：本文簡要介紹了鋼鐵化學(xué)鍍鎳磷的原理與工藝流程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的一些問題，闡述了化學(xué)鍍鎳磷的基本知識，論證了化學(xué)鍍鎳磷的重要作用，得出了這一工藝對鋼鐵性能改進(jìn)的重要影響。關(guān)鍵詞：原子氫態(tài)理論配方參數(shù)測定事項(xiàng)引言：化學(xué)鍍鎳磷工藝是今年來迅速發(fā)展起來的一種新型表面保護(hù)和表面強(qiáng)化技術(shù)手段，具有廣泛的應(yīng)用前景。目前化學(xué)鍍鎳磷合金已經(jīng)廣泛應(yīng)用在石油化工、石油煉制、電子能源、汽車、化工等行業(yè)。化學(xué)鍍鎳磷能夠顯著提高設(shè)備的耐磨，耐蝕性能，延長其壽命，在碳鋼、鑄鐵、有色金屬這些方面也具有重要的意義。一、實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)鍍鎳磷合金是一種在不加電流的情況下，利用還原劑在活化零件表面

2、上自催化還原沉積得到鎳磷鍍層的方法。以次磷酸鈉為還原劑的化學(xué)鍍鎳磷工藝，其反應(yīng)機(jī)理，普遍被接受的是“原子氫理論”和“氫化物理論”。下面介紹“原子氫理論”，其過程可分為：1、化學(xué)沉積鎳磷合金鍍液加熱時(shí)不起反應(yīng)，而是通過金屬的催化作用，次亞磷酸根在水溶液中脫氫而形成亞磷酸根，同時(shí)放出初生態(tài)原子氫。HPO-+HOHPO-+2H+H+22232、初生態(tài)原子氫被吸附在催化金屬表面上而使其活化，使鍍液中的鎳陽離子還原，在催化金屬表面上沉積金屬鎳。Ni2+2HNi+2H+3、在催化金屬表面上的初生態(tài)原子氫使次亞磷酸根還原成磷。同時(shí)，由于催化作用使次亞磷酸根分解，形成亞磷酸根和分子態(tài)氫。HPO-+HHO+OH

3、-+P2222HHt24、鎳原子和磷原子共沉積，并形成鎳磷合金層。3P+NiNiP二、工藝及配方化學(xué)脫脂(堿性除油)f熱水洗f冷水洗f酸洗f冷水洗f化學(xué)鍍f冷水洗f滴上酒精溶液f干燥f檢測1、堿性除油堿性化學(xué)除油溶液配方及參數(shù)組成及工藝NaOHNa2CO3Na3PO412H2ONa2SiO3溫度(C)時(shí)間(min)配方(g/L)60-8020-6015-305-1080-9062、酸洗將鋼材浸入5的稀硫酸溶液中0.5-1min3、化學(xué)鍍鎳磷溶液化學(xué)鍍鎳磷溶液的配方及參數(shù)成分及工藝條件硫酸鎳次磷酸鈉乳酸硼酸pH值溫度(C)沉積速率(口mh-1)鍍層含磷量(%)配方(g/L)252025104.4

4、-5.890-9215-228-9鍍液的配置過程如下：(1)用分析天平稱取12.623g硫酸鎳,9.986g次磷酸鈉，12.548g乳酸，5.125g硼酸，分別用少量的蒸餾水溶解；將已完全溶解硫酸鎳溶液，在不斷攪拌下倒入有硼酸與乳酸組成的溶液中；將完全溶解的次磷酸鈉溶液，在強(qiáng)烈攪拌下倒入前面已配好的溶液中；用蒸餾水稀釋至500mL；用稀硫酸或氫氧化鈉稀液調(diào)整pH值；將配好的溶液放入水浴爐中加熱至實(shí)驗(yàn)要求溫度。在化學(xué)鍍液到溫后將工件放入鍍液中1小時(shí)，使工件表面獲得理想的鍍層。取兩個(gè)已鍍工件分別放入350C,250C箱式電阻爐保溫半小時(shí)進(jìn)行鍍后處理。三、注意事項(xiàng)1、工序不可顛倒，且要連貫，工序間不

5、宜停留太長時(shí)間；2、在配置過程中一定要進(jìn)行攪拌；3、在進(jìn)行pH值調(diào)整時(shí)除了應(yīng)在劇烈攪拌下進(jìn)行外，藥品的加入還應(yīng)緩慢少量；4、要在所需溶液全部配完后開始第一步化學(xué)除油處理，且在活化之后要迅速將工件放入鍍液中，以免被氧化。四、試驗(yàn)樣品的參數(shù)測定1、表面形貌觀察利用金相顯微鏡分別對無鍍后處理試樣進(jìn)行表面形貌觀察。2、鍍層硬度檢測利用顯微硬度儀在0.98N的壓力下測量硬度。其過程為:將樣品放入顯微硬度儀的樣品臺上，選擇合適的載荷，打開電源；在400倍的顯微鏡下調(diào)整焦距至能看清樣品表面形貌為止，轉(zhuǎn)動(dòng)壓頭之樣品上，按Start開始打壓痕，結(jié)束后再將400倍顯微鏡轉(zhuǎn)至樣品上方；尋找壓痕，轉(zhuǎn)動(dòng)右轉(zhuǎn)輪，使左測量線對準(zhǔn)壓痕左端點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪使右測量線靠近左測量線（二線之間留有空隙），記下刻度；在轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪使右測量線與右端點(diǎn)相切，讀取刻度；兩數(shù)值想減的紀(jì)錄值，按紀(jì)錄值查表得硬度。無鍍后處理：476HV350C保溫：724HV250C保溫：627HV3、鍍層厚度檢測鋸開f鑲嵌f砂輪磨f砂紙磨f拋光f腐蝕（3%硝酸酒精溶液）一酒精洗烘干f金相顯微鏡觀察f測鍍層厚