45号钢表面化学镀镍磷合金
化学镀沉积镍磷合金：耐腐蚀机理
外文资料译文化学镀沉积镍磷合金：耐腐蚀机理Bernhard Elsener/Maura Crobu/Mariano Andrea Scorciapino/Antonella Rossi摘要在各种各样的化学基体上可以进行化学镀镍磷合金。
他们表现出的耐腐蚀性优于纯镍，但由纯镍形成的氧化镍（钝化膜）除外，已经提出来许多理论来解释这一优越的腐蚀性，但还尚未达成共识。
在这一领域的研究中使用了电化学中的XPS表面电化学分析方法，以更深入的了解化学镀镍磷合金的耐腐蚀性，磷的含量在18%到22%。
在酸性和近中性溶液中其极化曲线与电流密度有一定的关系。
在恒电位极化过程，根据曲线衰减指数大约为-0.5可以推论扩散过程限制了镍的解离。
在XPS / XAES后通过测量恒电位极化显示磷在反应过程中存在三种不同的状态。
根据钴参与化学反应的不同，磷主要存在于反应合金、磷酸盐和磷的中间化合产物中。
通过XPS分析表明，磷元素富集在了合金之间的界面和最外层表面与腐蚀溶液接触面，由此提出以下结论：镍元素在溶液中的扩散机制限制了磷元素在介质表面的富集解释了Ni-P合金的高耐蚀性。
一个尚未证实的补充说明是耐高腐蚀性Ni-P合金可能是以镍元素的电离态存在的。
关键词：电位极化扩散，磷，富集， XPS图，衍射参数§1 简介对纳米晶体材料的关注增加使人们对于镍磷合金研究加深，尤其是在具有挑战性的技术应用方面[1,2]。
这些过去主要用作防腐涂料的合金构成了最早的工业应用是在x射线的非晶和纳米晶体材料上，这项技术可以追溯到1946年[3-5]。
现在产生了对三元系镍磷合金的研究[6,7]和共沉积金刚石[8]或聚四氟乙烯颗粒[9]，以获得为生产量身定制的功能化表面。
镍磷合金中P元素大约是20％（接近共晶组合）时表现出了比镍更好的耐腐蚀性，同时得到的纯镍在阳极溶液附近镍酸的溶解更加容易[10-22]。
这一现象在化学镀[13-16]或电沉积[17-21]镍磷合金的金属熔体[10-12]时常见到。
化学镀镍-磷合金镀层中磷的测定
化学镀镍-磷合金镀层中磷的测定刘定富;崔东;魏世洋【摘要】准确、简便地测定镍-磷合金镀层的磷对化学镀镍工艺具有重要作用.采用浓硝酸退镀镍-磷合金镀层→高锰酸钾氧化→亚硝酸钠还原→加水定容的方法制备实验溶液,然后分别用磷钼钒黄分光光度法、磷钼酸铵容量法分析试液中的磷,再换算出镀层中磷的质量分数,并与标准方法测定结果对比.结果表明:光度法测定的相对误差为7.93％,相对标准偏差为4.38％；容量法测定的相对误差为-1.83％,相对标准偏差为0.82％.容量法具有准确、简便的优点,可在生产实际和实验研究中推广应用.%The test solution was prepared by Ni-P coating stripping with concentrated nitric acid, oxidizing with potassium permanganate, reducing with sodium nitrite and watering to constant volume. Phosphorus concentration in the solution was determined by phosphorus molybdenum vanadium yellow spectro-photometry and ammonium phosphomolybdate volumetric method, and then converted to phosphorus content in the Ni-P coating and compared with that by standard method. Results showed that the relative error of spectrophotometry determination was 7. 93% , the relative standard deviation of that was 4. 38% while the relative error of volumetric method was - 1. 83% , the relative standard deviation of that was 0. 82% . The volumetric method could be used in experimental research as well as in the field of production practices because of its simplicity and accuracy.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】3页(P39-41)【关键词】化学镀镍-磷合金;磷;磷钼钒黄光度法;磷钼酸铵容量法【作者】刘定富;崔东;魏世洋【作者单位】贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003;贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2化学镀镍具有镀层均匀、耐蚀性强、耐磨性高及可钎焊性好等优异性能，被广泛应用于电子、汽车、航空、航天、机械及纺织等工业领域中。
化学镀镍相关标准与规范
化学镀镍相关标准与规范化学镀镍过程的标准和规范有许多，几乎各国都有自己的标准，这些标准和规范是由许多学科的专业人员共同制定的，为了方便我国技术人员参考，现将其中比较重要的一些标准名称列出：国际标准：ISO 4527(1987),ISO/TC107 自催化镍磷镀层-规范和试验方法(Autocatalyticnickel-phosphoruscoatings-specification and test methods)中国：自催化镍－磷镀层技术要求和试验方法 GB/T 13913－92美国：ASTM B733-97 金属上自催化镍磷镀层标准规范(Standard Specification for Autocatalytic (Electroless) Nickel-Phosphorous Coatings on Metal)ASTMB656-91 工程用金属自催化镍磷沉积标准（Standard Guide for Autocatalytic (Electroless)Nickel-Phosphorus on Metals for Engineering Use）ASTM B656-79 金属上工程用自催化镀镍标准实施办法（该标准于2000年废止）MILC 26074B-军用规范，化学镀镍层的技术要求（Coatings，Electroless Nickel Requirements for Military）AMS 2404A-航空材料规范化学镀镍(Electroless Nickel Plating)AMS 2405-航空材料规范化学镀镍，低磷(Electroless Nickel Plating，Low Phosphrous) NACE T-6A-54 美国腐蚀工程师学会文件化学镀镍层英国：DEE STD 03-5/1 材料的化学镀镍层(Electroless Nickel Coatings of Material)法国：NFA 91-105 化学镀镍层特性和测试方法（Dépôt Chimiques de Nickel-PropciétésCaractéristiques atMéthodes Déssais德国：DIN 50966(1987) 功能化学镀镍层RAL-RG 660(第二部分)（1984）硬铬和化学镀镍层的质量保证苏联标准：ΓOCT 9.305-84奥地利：ÖNOrm c2550(1987) 化学镀镍磷镀层-技术要求和测试日本标准：JISH 8654-89 金属上自催化镍磷镀层H8645-99 ??解ンツケル?りんめフき11.1 国际标准ISO4527该国际标准于1987年发布，论述了含磷2~15wt%的化学镀镍，并阐述了实际的沉积和预处理步骤。
化学镀镍磷合金工艺中问题与探讨
学镀镍磷合金工艺中的主要问题和研究方向 。
[ 关键词 ] 化学镀 ; 镀镍磷合金 ; 镀层性能 ; 镀液中离子浓度 [ 中图分类号 ]TQ153. 1 2 [ 文献标识码 ]B [ 文章编号 ]1001 - 3660 (2002) 03 - 44 - 03
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0 引 言
化学镀镍磷合金 ,自 50 年代开始用于工业生产中 , 80 年代进入鼎盛时期 , 由于其工艺的特殊优点和镀层 优异的防腐性和耐磨性 , 目前已成为一种应用更为广 泛的表面处理技术 。 近年来 ,化学镀镍研究工作主要围绕开发新的镀 种包括多元合金和复合镀层 、 镀液中离子浓度测定 、 提 高沉积速度和稳定性 、 提高镀层性能 、 延长镀液使用寿 [1 ] 命 ,降低生产成本等 。当前应用及研究最广泛和透彻 的还是镍磷合金化学镀 。本文主要讨论化学镀镍磷合 金的不同工艺类型及镀液中各成分对镀液和镀层性能 的影响 ,同时介绍镀液中离子浓度测定的常用方法 , 使 之对化学镀镍磷合金的科研生产有一定的指导作用 。
低磷工艺 (LP) : 镀层中磷的质量分数为 0. 5 % ～
5 % ,低磷镀层有特殊的机械性能 , 如镀态硬度高 , 耐磨
性好 ,韧性高 ,应力低 。低磷镀层在碱性介质中的耐腐 蚀性能也优于中磷和高磷镀层 。
2 化学镀 Ni2P 合金镀层性能的影响因素
化学镀 Ni2P 合金通常应用如下工艺流程 ( 以钢铁 [2 ] 件为例) : 化学除油 → 热水 → 化学除锈 → 水清洗 → 活化 → 水 清洗 → 化学镀 Ni2P 合金 → 回收 → 冷水 → 钝化 → 冷水 → 吹干 化学镀工艺中前处理及镀液中各成分对镀层性能 [3 ] 影响很大 ,比如前处理中镀前试样除锈方法不同 、 抛 [4 ] 光与否 都使镀层的耐蚀性能存在差异 。在这里主要 讨论镀液中各组分对镀层性能的影响 。 化学镀镍溶液的成分包括镍盐 、 还原剂 、 络合剂 、 稳定剂 、 其他添加剂等 。
化学镀镍层的外观及镀层成分的分析方法
化学镀镍层的外观及镀层成分的分析方法化学镀镍层的外观及镀层成分的分析方法镀态下的主要表面的外观可为光亮、半光亮或无光泽。
除另有规定，当用目视检查时，表面应均匀，不应有麻点、裂纹、起泡、分层或结瘤等缺陷。
若用户规定了化学镀镍磷合金镀层的化学成分，应逐项分析，并提供其化学成分的数据。
其测定方法如下：（1）试样的制备在遮盖了一面的铝箔上沉积20～50um厚的镀层，除去遮盖层后将其浸入10%的氢氧化钠溶液中溶解，除净铝箔，可获分析用镀层试样。
另一种制备的方法是：在清洁的不锈钢片上沉积20～50um厚镀层，由于镀层与不锈钢表面结合强度较差，可剥取片状镀层试样。
（2）镍含量的测定（丁二酮肟重量法）原理将试样溶解于硝酸中，加入柠檬酸与存在的铁络合，中和，并用丁二酮肟使镍生成沉淀，然后过滤、干燥、称重。
试剂①（1：1）硝酸溶液；②丁二酮肟1%异丙醇或甲醇溶液；③柠檬酸；④（1：1）按水，密度大约为0.88g/mL的浓按水，用等体操作的蒸馏水稀释。
设备砂芯玻璃坩埚。
烘箱，能够保持温度为110±2℃。
方法步骤称取大约0.1g试样，精确至0.0001g，移至400mL的烧杯中。
将试样溶于20mL硝酸溶液，加热溶液至沸腾使二氧化氮挥发，冷却至室温，用水稀释至150mL，加入1g柠檬酸，再加氨水调整溶液PH值至8～9。
将溶液加热至60～70℃，并且在搅拌下加入30mL丁二酮肟溶液，混合后在60～70℃保温1h干燥，在干燥中冷却至室温；称量精确至0.001g。
结果表示镍含量按下列公式计算，以质量百分数表示Ni%=20.32(m2-m1)/m式中m——试样质量（g）m1——坩埙的质量（g）m2——坩埚和沉淀的质量（g）。
（3）磷含量的测定（分光光度法）原理将试样溶于硝酸中，用高锰酸钾氧化磷，并用亚硝酸钠溶解二氧化锰沉淀，再与钼酸铵或钒酸铵反应呈蓝色，在波长大约为420nm对该显色的络合物进行吸光度测量。
试剂①硝酸溶液，40%（V/V），将2份体积硝酸与3份体积的水混合而成；②亚硝酸溶液NaNO220g/L③高锰酸钾溶液KmnO47.6g/L④钼酸盐—钒酸盐溶液在热水中分别溶解20g钼酸铵和1g钒酸铵，将两种溶液混合，加入200mL硝酸（密度大约1.42g/mL）并用水稀释至1000mL，混合均匀。
45钢磷化处理-南京工程学院实验报告解析
表面工程综合实验周
实验报告
学年学期2016/2017学年第 1学期
学生系部材料工程学院
学生班级复合材料XXX班
学生姓名 XXX 学生学号 205XXXXXX 实验日期 2016.11.28-2016.12.2
南京工程学院
实验报告
课程名称表面工程综合实验
实验项目名称 45钢的磷化处理
实验学生班级复合材料XXX班
实验学生姓名 XXX
实验学生学号 205XXXXXX
同组学生姓名 XXXXXX
实验指导教师 XXXXXX
实验时间 2016.11.28-2016.12.2 实验地点基础实验楼XXXX
六、实验结论与分析
（1）镀层宏观形貌分析
（1#磷化时间20min、2#磷化时间30min、3#磷化时间40min、4#磷化时间50min）观察镀层的宏观形貌，可以发现，随着磷化处理时间加长，45钢表面颜色越黑且越均匀，说明延长磷化时间可以使表层所形成的磷化膜越完整。
（2）膜厚测试（膜厚测量仪测得）
序号
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
膜厚
（μm）
平均
膜厚
1#8.8 9.1 13.4 9.9 9.3 10.1 2# 10.1 7.6 12.7 8.3 11.9 10.12 3# 8.6 7.5 10.7 9.4 9.1 9.06 4# 11.4 10.7 9.2 8.9 8.4 9.72 （1#磷化时间20min、2#磷化时间30min、3#磷化时间40min、4#磷化时间50min）。
一种适用于高强度钢的化学镀ni-p合金工艺方法
化学镀Ni-P合金工艺方法是一种常见的表面处理工艺，它可以显著改善钢材的耐蚀性、耐磨性和耐疲劳性。
对于高强度钢材来说，化学镀Ni-P合金工艺显得尤为重要，因为它可以有效提高钢材的使用寿命和性能稳定性。
本文将针对适用于高强度钢的化学镀Ni-P合金工艺方法展开详细介绍。
一、工艺原理化学镀Ni-P合金工艺是通过在钢材表面沉积一层Ni-P合金涂层来实现对钢材表面性能的改善。
在化学镀过程中，钢材作为阴极，镀液中的镍盐和磷酸盐则作为阳极，通过电化学反应在钢材表面沉积出Ni-P合金层。
Ni-P合金层的成分可以根据需要进行调节，通常可以控制磷的含量，从而调节合金层的硬度、耐蚀性等性能。
二、工艺流程1. 预处理：将钢材表面进行除油、除锈、酸洗等处理，以确保钢材表面干净、光滑，有利于镀涂层的附着力和质量。
2. 化学镀涂：将预处理后的钢材浸泡在镀液中，作为阴极进行电镀。
镀液中通常含有镍盐、磷酸盐等主要成分，同时还会加入一些添加剂，如稳定剂、增溶剂等，以调节镀层的成分和性能。
3. 清洗和干燥：将镀涂后的钢材进行清洗、烘干等处理，以确保镀层表面的干净和光滑。
4. 热处理：对镀涂后的钢材进行热处理，以提高合金层的结晶度和硬度，进一步改善钢材的性能。
三、工艺优点1. 良好的耐蚀性：镀Ni-P合金层可以有效阻隔钢材表面与外界介质的接触，提高钢材的抗腐蚀性能。
2. 优秀的耐磨性：Ni-P合金层的硬度较高，可以有效提高钢材的耐磨性，延长使用寿命。
3. 良好的光洁度：化学镀Ni-P合金工艺可以在钢材表面形成光滑、均匀的镀层，提高钢材的外观质量。
4. 镀涂层可调性好：可以根据需要调节合金层的成分和厚度，以适应不同的使用环境和要求。
四、工艺应用1. 汽车零部件：汽车发动机缸套、气门、传动轴等零部件往往需要具备良好的耐磨和耐蚀性，化学镀Ni-P合金工艺可以满足这些零部件的性能要求。
2. 航空航天领域：对于飞机发动机、导弹部件等需要高强度和耐高温性能的零部件，化学镀Ni-P合金工艺也广泛应用。
45号钢 铬钒钢,铬镍钢 锰钢硬度区别
45号钢铬钒钢,铬镍钢锰钢硬度区别
45号钢是碳素结构钢，在45号钢中主要含有碳、硅、锰、磷、硫等元素，常用于制造机械零件。
其硬度通常为180～
220HBW（巴氏硬度），属于中等硬度范围。
铬钒钢是一种合金钢，主要含有铬、钒等合金元素，可以提高钢的硬度和耐磨性。
其硬度通常可以达到250～350HBW，属
于较高硬度范围。
铬镍钢是一种合金钢，主要含有铬、镍等合金元素，可以提高钢的耐腐蚀性和强度。
其硬度通常为180～250HBW，属于中
等硬度范围。
而锰钢是含有较高的锰含量的钢材，它具有很好的耐磨性和高强度，通常用于制造耐磨零件和冲击负荷大的零件。
其硬度通常较高，可以达到250～300HBW以上。
综上所述，45号钢硬度为180～220HBW，铬钒钢硬度为
250～350HBW，铬镍钢硬度为180～250HBW，锰钢硬度为250～300HBW以上。