化学镀非晶Ni-P合金镀层耐蚀性研究
吕逍，张罡
(沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110159)
摘要:采用化学镀方法在碳钢上沉积非晶Ni-P合金镀层(10.90wt.%)，考察Ni-P合金结构、性能及热处理温度对耐蚀性的影响。结果表明:在10%HCl溶液中，非晶Ni-P镀层具有较好的耐蚀性;热处理影响镀层的耐蚀性，非晶Ni-P镀层经200℃热处理后，可使耐蚀性能提高37%，热处理温度达到300℃和400℃时，镀层分别出现亚稳相和稳定相，耐蚀性能降低，但耐蚀性仍优于镀态Ni-P镀层。
关键词:化学镀;Ni-P合金;非晶;热处理;耐蚀性
中图分类号:TQ153.2文献标志码:A
文章编号:1003-1251(2013)01-0011-03
碳钢表面硬度较低，并且耐蚀性较差，使其应用受到了制约。如何解决这一问题，一直受到人们的关注。由于化学镀Ni-P镀层具有厚度均匀、结合牢固、较高的硬度﹑较好的耐磨和耐腐蚀性等特点[1-2]，因此对碳钢进行化学镀处理，可有效地解决腐蚀问题，达到延长零件使用寿命的目的[3]。梁婷等[4]通过静态浸泡法以及电化学的方法，发现基体施加了化学镀层后，与未施加化学镀层相比，具有很小的腐蚀电流。王霞等[5]对化学镀Ni-P合金的耐蚀机理进行了探讨，并提出了提高Ni-P合金耐蚀性能的优化工艺。李雪松等[6]研究了热处理温度对含磷量8.3%的Ni-P镀层耐蚀性的影响，发现经200℃热处理，可改善镀层的耐蚀性;温度高于300℃后，镀层的耐蚀性下降。宋玉强等[7]发现含磷量5.6%的Ni-P镀层耐蚀性随热处理温度的升高和保温时间的延长呈现增强趋势。热处理能够提高镀层的耐蚀性，但热处理前后镀层的耐蚀性变化规律，很多研究给出了不一致结论[6-8]。热处理对Ni-P镀层耐蚀性产生不同的影响，是因为镀层的性能主要取决于镀层的成分和结构[8]。本文在碳钢上进行化学镀沉积Ni-P合金，对镀层的耐蚀性进行研究，并通过对Ni-P镀层进行后续的热处理，进一步探究热处理温度对Ni-P镀层的结构及耐蚀性的影响。
1·试验
本试验选用45号钢为基体材料(10mm×5mm×1mm)，基体经去油、除锈、活化后放入镀槽中，镀液组分及施镀条件如表1所示。镀液装载量为1dm2/L。
将化学镀后获得的Ni-P镀层放入热处理炉中，分别进行200℃、300℃、400℃热处理，保温30min后，随炉冷却至室温。
采用X射线衍射仪对相结构进行分析;扫描电子显微镜对镀层表面形貌进行观察;能谱仪对成分进行分析;采用MF-300型显微硬度仪对不同热处理条件下的试样进行显微硬度测试，每个试样上打5个点，取五个数据的平均值作为样品的硬度值;采用失重法计算镀层的腐蚀速率，即将样品在腐蚀前称重，然后放在腐蚀介质(10%盐酸溶液)中浸泡，每隔1h从烧杯中取出，用蒸馏水冲洗并吹干，用精密电子天平称重，记录质量变化，计算腐蚀率。
