各行業(yè)中化學(xué)鍍鎳的使用特點(diǎn)

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一、航空航天工業(yè)

航空航天工業(yè)為化學(xué)鍍鎳的使用大戶之一，比較突出的應(yīng)用實(shí)例是：美國(guó)俄克拉荷馬航空后勤中心，自1979年以來(lái)，以及西北航空公司自1983年以來(lái)均采納化學(xué)鍍鎳技術(shù)修復(fù)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件。普拉特－惠特尼公司的JT8D噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)雖已經(jīng)停產(chǎn)，可是迄今仍有上千臺(tái)這種發(fā)動(dòng)機(jī)在波音727和麥道DC-9飛機(jī)上使用，緣由是：一種高磷，壓應(yīng)力的化學(xué)鍍鎳技術(shù)用于修復(fù)JT8D六種型號(hào)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的葉輪，確保了這種發(fā)動(dòng)機(jī)的重新使用。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪機(jī)或壓縮機(jī)的葉片上，通常鎳磷合金化學(xué)鍍厚為25～75um，以防止燃?xì)飧g，其疲憊強(qiáng)度的降低比電鍍鉻少25%。俄克拉荷馬航空后勤中心采納超厚層化學(xué)鍍鎳修復(fù)飛機(jī)零件，鍍厚達(dá)275～750um。原采納電鍍工藝時(shí)的返工率達(dá)50%，采納化學(xué)鍍鎳后合格率達(dá)90%以上，可見(jiàn)取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。飛機(jī)上的幫助發(fā)電機(jī)（APU）經(jīng)化學(xué)鍍鎳后，其壽命提高3～4倍。重達(dá)8.2噸的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承面經(jīng)化學(xué)鍍鎳100um，以防止開(kāi)機(jī)和停機(jī)所引起的振動(dòng)損壞。

為減輕重量，航空工業(yè)大量使用鋁合金件，經(jīng)化學(xué)鍍鎳表面強(qiáng)化后不僅耐蝕、耐磨，而且可焊，如沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞頭經(jīng)化學(xué)鍍鎳后提高了使用壽命。其他還有鈦合金件、鈹合金件均采納低應(yīng)力和壓應(yīng)力的化學(xué)鍍鎳表面愛(ài)護(hù)等措施。

鎳＋鉈＋硼三元合金化學(xué)鍍（NTB）被指定為普拉特－惠特尼噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上160多種零件的表面強(qiáng)化工藝,以抗擦傷和微動(dòng)磨損,例如:NTB化學(xué)鍍用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)主軸密封。美國(guó)空軍要求發(fā)動(dòng)機(jī)制造商供應(yīng)具有4000次戰(zhàn)術(shù)周期,此時(shí)磨損量達(dá)0.178mm,如此必需拆卸重修，經(jīng)NTB化學(xué)鍍后主軸密封面磨損顯著降低,經(jīng)4000次戰(zhàn)術(shù)周期后的磨損量約為0.008mm。

宇航系統(tǒng)廣泛使用著金屬光鏡，其基體為強(qiáng)度高、重量輕的鈹或鋁，經(jīng)專用化學(xué)鍍鎳表面強(qiáng)化，這種含磷量為12.2%～12.7%的化學(xué)鍍鎳可拋光至9?，如此高的精度在需要低慣性的宇宙空間里，有著卓越的性能。

我國(guó)的化學(xué)鍍工業(yè)雖然起步較晚，但自九十年月以來(lái)經(jīng)過(guò)各科研單位的不懈努力，現(xiàn)已擁有成熟的工藝和閱歷，在我國(guó)洛陽(yáng)已建成飛機(jī)零件化學(xué)鍍鎳加工流水線。

二、汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)

解決使用乙醇、汽油混合燃料問(wèn)題是汽車(chē)工業(yè)的進(jìn)展趨勢(shì)之一，使用混合燃料，除性能問(wèn)題之外，還產(chǎn)生了燃油系統(tǒng)的腐蝕問(wèn)題。在巴西，使用乙醇作為燃料，應(yīng)用化學(xué)鍍鎳技術(shù)愛(ài)護(hù)鋅壓鑄件，如汽化器免遭腐蝕已成為工藝規(guī)范。在美國(guó)，當(dāng)廣泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料時(shí)，汽車(chē)工業(yè)勢(shì)必應(yīng)用化學(xué)鍍鎳作為汽化器、燃油泵送系統(tǒng)的表面愛(ài)護(hù)手段。

差速器行星齒輪是汽車(chē)的一個(gè)重要零件，鍍上25um厚的化學(xué)鍍鎳層以提高耐磨性，有的汽車(chē)制造廠在軸上采納聚四氟乙烯復(fù)合化學(xué)鍍鎳層工藝，這種復(fù)合鍍層既有肯定的硬度，又兼有好的潤(rùn)滑性能，提高了軸的使用壽命。

汽車(chē)工業(yè)利用化學(xué)鍍鎳層特別勻稱的優(yōu)點(diǎn)，在外形簡(jiǎn)單的零件上，如齒輪、散熱器和噴油嘴上采納化學(xué)鍍工藝愛(ài)護(hù)。鍍上10um左右的化學(xué)鍍鎳層的鋁質(zhì)散熱器具有良好的釬焊性。齒輪上化學(xué)鍍后尺寸誤差非常簡(jiǎn)單地保持在0.3～0.5um。而假如采納電鍍工藝，則必需鍍后還要進(jìn)行機(jī)加工才能達(dá)到合格的工差范圍。用在噴油器上的化學(xué)鍍鎳層，可以供應(yīng)良好的抗燃油腐蝕和磨損性能。通常，燃油腐蝕和磨損會(huì)導(dǎo)致噴油孔的擴(kuò)大，因此噴油量增大，使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加快發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。化學(xué)鍍鎳層可以有效地防止噴油器的腐蝕、磨損，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的牢靠性和使用壽命。

一輛進(jìn)口高檔汽車(chē)有許多零件進(jìn)行了化學(xué)鍍鎳的處理。比較常見(jiàn)的是：散熱系統(tǒng)、活塞、發(fā)動(dòng)機(jī)軸承、齒輪、傳動(dòng)部分、減震系統(tǒng)、剎車(chē)系統(tǒng)（配照片）等等。但是目前國(guó)內(nèi)的汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)應(yīng)用的還不是許多，我們也只在一些配件上有所應(yīng)用，像油壓剎車(chē)系統(tǒng)、剎車(chē)片、加油機(jī)活塞之類的零件。

三、化學(xué)工業(yè)

化學(xué)工業(yè)應(yīng)用討論化學(xué)鍍鎳技術(shù)代替昂貴的耐蝕合金以解決腐蝕問(wèn)題，以便改進(jìn)化學(xué)產(chǎn)品的純度，愛(ài)護(hù)環(huán)境，提高操作平安性和生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)睦慰啃?，從而獲得更有利的技術(shù)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力量。

化學(xué)鍍廣泛地應(yīng)用于大型反應(yīng)容器的內(nèi)壁愛(ài)護(hù)。當(dāng)時(shí)特別引人關(guān)注的應(yīng)用實(shí)例是：1955年美國(guó)通用運(yùn)輸公司（GATX）采納化學(xué)鍍愛(ài)護(hù)槽車(chē)內(nèi)壁，防止苛性堿的腐蝕。如今，化學(xué)鍍鎳技術(shù)已經(jīng)獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步，能夠在多種化工腐蝕環(huán)境下供應(yīng)牢靠的愛(ài)護(hù)。

應(yīng)用化學(xué)鍍鎳最為量大面廣的是閥門(mén)制造業(yè)。鋼鐵制造的球閥、閘閥、旋閥、止逆閥和蝶閥等等，經(jīng)高磷化學(xué)鍍鎳25～75um，可提高耐腐蝕性和使用壽命?；び帽没瘜W(xué)鍍鎳的效果也同樣顯著。在苛性堿腐蝕條件下工作的閥門(mén)，應(yīng)采納鍍層含磷量1%～2%的低磷化學(xué)鍍鎳。由于在苛性堿腐蝕條件下，低磷化學(xué)鍍鎳層的年腐蝕速率約為2.5um，優(yōu)于中磷或高磷化學(xué)鍍鎳層?；瘜W(xué)鍍鎳層在強(qiáng)氧化性酸，如濃硝酸、濃硫酸等介質(zhì)中不耐蝕。盡管在鹽酸中的腐蝕速率低于奧氏體不銹鋼，耐蝕性仍舊是不夠的。因此，對(duì)于上述強(qiáng)酸介質(zhì)，或者可能水解生成上述強(qiáng)酸的介質(zhì)中，不適于使用化學(xué)鍍鎳層。碳鋼緊固件鍍上25～50um厚的高磷化學(xué)鍍鎳層，代替不銹鋼緊固件，既克服了奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題，又節(jié)約了大量費(fèi)用。生產(chǎn)低密度聚乙烯的壓力容器內(nèi)壁25um，以防止鐵污染和因此所造成的聚乙烯變色。假如采納不銹鋼建筑，其價(jià)格大約是化學(xué)鍍方法的兩倍。

四、石油自然?氣

石油和自然?氣是化學(xué)鍍鎳的重要市場(chǎng)之一，油田采油和輸油管道設(shè)備廣泛地采納化學(xué)鍍鎳技術(shù)。典型的石油和自然?氣工業(yè)腐蝕環(huán)境為井下鹽水、二氧化碳、硫化氫，溫度高達(dá)170～200℃，并伴有泥沙和其他磨粒沖蝕等等，腐蝕環(huán)境相當(dāng)惡劣。低碳鋼油氣管道在如此苛刻的條件下，僅有2～3個(gè)月的壽命。經(jīng)過(guò)50～100um厚的高磷化學(xué)鍍鎳層愛(ài)護(hù)之后，其腐蝕速率降低到與哈氏合金相當(dāng)?shù)某潭??？紤]到耐蝕合金價(jià)格昂貴，從性能價(jià)格比上講，碳鋼管道采納化學(xué)鍍鎳愛(ài)護(hù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能最好。

泵殼、葉輪和出口管道等油氣用泵零件，依據(jù)腐蝕環(huán)境不同，經(jīng)化學(xué)鍍鎳鍍厚25～75um不等，防腐蝕效果優(yōu)良。抽油泵化學(xué)鍍鎳是一種抱負(fù)的應(yīng)用實(shí)例：在西得克薩斯油田，經(jīng)化學(xué)鍍鎳愛(ài)護(hù)的抽油泵，壽命長(zhǎng)達(dá)4年以上，同樣末加愛(ài)護(hù)的抽油泵的壽命不超過(guò)6個(gè)月?；?/p>