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耐磨的化学镀是什么合金

发布时间:2023-03-21 10:01:36

A. 铝及铝合金的表面处理工艺有多少种请问哪种处理后更耐磨,硬度高,表面均匀光滑

铝合金现在表面处理一般有:洗白,氧化着色,硬质阳极氧化,化学镀镍等,你上面的应该是氧化,是很常见的一种表面处理技术,,你提的要求最靠谱的技术是化学镀镍,其次是硬质阳极氧化,不过硬质阳极一般做的很少。。建议做化学镀。

B. 化学镀的介绍

化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广,镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方袭启面,能提高产品的耐蚀性拍悉如和使用寿命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能,因而成为全世界表面处理技术的一个陆乎发展。

C. 内壁光滑的耐磨管是什么耐磨材料

内壁光滑的耐磨管一般是用于输送高速度的物铅耐料管线,北京耐答庆默公司生产的陶瓷涂层耐磨管槐举春,具有很高的硬度,是不锈钢的5倍以上使用寿命,同时保证了内壁的光滑度。

D. 目前国内外对化学镀镍磷合金的摩擦磨损性能研究如何怎么在网上都查不到啊

是特氟隆吗?

PTFE具有优异的化学稳定性和良好的自润滑性,它是目前最优秀的人工固体减摩材料,其摩擦学特性最接近于人体软骨组织,因此,在Ti合金表面涂覆PTFE,将大大改善Ti合金的滑动摩擦性能。但是,PTFE本身强度低,表面能极低,和金属的亲和性差,直接将PTFE涂覆在Ti合金表面其结合强度低,易剥离。

基于以上原因,本文将运用化学镀Ni-P作为基体支持PTFE粒子。在Ti合金的表面沉积Ni-P-PTFE复合镀层,以使Ti合金表面获得自润滑性和低的摩擦因数的表面改性层,并对Ni-P-PTFE的摩擦磨损性能进行了研究。

2 工艺过程

Ti-6Al-4V经过除油,去氧化膜,活化等前处理后,即可进行化学镀Ni-P-PTFE。化学镀Ni-P-PTFE要求PTFE颗粒能均匀地分散在溶液中。本实验采用粒径为0.05~0.5 μm左右的PTFE粒子。在酸性化学镀镍溶液〔4〕中加入适量的PTFE微粒,并进行机械搅拌。化学镀Ni-P-PTFE的工艺条件如下:NiSO4·6H2O:25 g/L;NaH2PO2·H2O:27 g/L柠檬酸:20 g/L;乙酸钠:20 g/L;加速剂:2 g/L;稳定剂:5×10-2 g/L;表面活性剂:10 ml/L;pH值4.6~5.0;温度85 ℃。所添加的表面活性剂是由非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂混合而成的,既使镀液中PTFE微粒具有良好悬浮性,又使PTFE微粒带正电荷,促进了PTFE粒子在Ti-6Al-4V表面吸附而与Ni-P发生共沉积〔5〕。所获得的Ni-P-PTFE复合层中PTFE体积含量达到10%~15%,镀层具有灰色金属光泽。运用SEM对镀层进行观察发现PTFE粒子在镀层中分布较为均匀,镀层平整而无孔隙。

3 镀层摩擦性能

摩擦磨损实验在MM-200型磨损试验机上进行,对磨偶为GCr15,半径为23.5 cm,载荷为50 N,滑动速度为1 m/sec。试验在干摩擦条件下进行。

Ni-P-PTFE显示出很高的耐磨性,其磨损量在较短时间内达到稳定值,然后随着磨损时间的增加,而呈现下降趋势。图1为摩擦因素与磨损时间的关系。从图中可以看出,Ni-P-PTFE的摩擦因素很低,具有较好的减摩效果,其磨损因素随着滑动距离的增加而基本维持不变,摩擦因素的波动也很小。Ti-6Al-4V合金经过化学镀Ni-P-PTFE处理后,摩擦磨损性能有显著提高。

图1 摩擦因素与磨损时间的关系

Fig 1 Coefficient of friction with wear time

4 结 论

(1)采用化学复合镀工艺,可以在Ti-6Al-4V表面获得Ni-P-PTFE复合镀层,其中PTFE的含量在10-15vol%,镀层光滑致密。

(2)化学镀Ni-P-PTFE复合层具有优异的耐磨性和减摩性,大大改善了Ti-6Al-4V摩擦磨损性能,使Ti-6Al-4V应用于在人工关节以及其它磨损较大的部位成为可能。

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东莞英成铁氟龙有限公司

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铁氟龙(PTFE)因拥有极强的碳一氟键结和高分子量使其具有下列各项优异特性:

● 宽广的温度适用范围:-200℃~ +260 ℃

● 抗积压种腐蚀的化学药剂

● 抗黏特性

● 极低的磨擦系数

● 不可燃烧

● 优良的气特性( 不随频率及温度变化而改变)

● 极佳的机械特性

● 耐震富弹性

● 无老化问题

● 抗水气及紫外线

● 无毒性

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希望有用,祝快乐、平安。

E. 有没有了解化学镀的

化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广,镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面,能提高产品的耐蚀性和使用寿命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能,因而成为全世界表面处理技术的一个发展。化学镀化学镀[1](Electroless plating)也称无电解镀或者自催化镀(Auto-catalytic plating),是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂,使镀液中金属离子还原成金属,并沉积到零件表面的 1 种镀覆方法。化学镀技术是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比,化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备 、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外,由于化学镀技术废液排放少,对环境污染小以及成本较低,在许多领域已逐步取代电镀,成为一种环保型的表面处理工艺。目前,化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。2原理化学浸镀(简称化学镀)技术的原理是:化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。化学镀常用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应,已经提出的理论有“原子氢态理论” 、“氢化物理论”和“电化学理论”等。在这几种理论中,得到广泛承认的是“原子氢态理论”。3敏化敏化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。这种具有还原作用的处理液就是敏化剂。好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时间保持其还原能力,并且能控制其还原反应的速度,要点是敏化所要还原出来的不是连续的镀层,而只是活化点。目前最适合的还原剂只有氯化亚锡。目前,对于非金属化学镀镍用得最多的是Pd活化工艺。当吸附有Sn的非金属表面接触到Pd活化液时,Pd会被Sn还原而沉积到非金属表面形成活化中心,从而顺利进行化学镀。4Ni-P一、化学镀Ni-P技术指标镀层厚度10-50μm,硬度Hv 550-1100(相当于HRC 55~72),结合强度大于15kg/mm²,耐腐蚀性能大大优于不锈钢。二、化学镀Ni-P技术特点1.硬度高,耐磨性好:化学镀镀层经热处理后硬度达Hv 1100以上,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。2.耐腐蚀强:化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性,其耐蚀性好于不锈钢。3.表面光洁、光亮:工件经化学镀镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。4.可镀形状复杂:工件形状不受限制,不变形,可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。5.被镀材料广泛:可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上化学镀。三、化学镀Ni-P应用部件1.各类模具:注塑模、橡胶模、玻璃模、电木模、压铸模等。2.石油化工耐腐蚀部件:反应器、阀门、管道、泵体、转子叶片等。3.机械部件:汽车零部件,纺织机械以及各种需耐磨耐腐蚀的机械零部件。如齿轮、齿轮轴、编织针导向杆、大型针盘、针筒。[2]5镀镍主盐:化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,一般采用氯化镍或硫酸镍,有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。早期酸性镀镍液中多采用氯化镍,但氯化镍会增加镀层的应力,现大多采用硫酸镍。目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源,一个优点是避免了硫酸根离子的存在,同时在补加镍盐时,能使碱金属离子的累积量达到最小值。但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限,饱和时仅为35g/L。次亚磷酸镍的制备也是一个问题,价格较高。如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话,这种镍盐将会有很好的前景。还原剂:化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程,镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多,这是因为其价格便宜,且镀液容易控制,镀层抗腐蚀性能好等优点。络合剂:化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外,还能抑制亚磷酸镍的沉淀,提高镀液的稳定性,延长镀液的使用寿命。有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用,提高镀液的沉积速度。化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等,常用的络合剂有柠檬酸钠、酒石酸钠等。在镀液配方中,络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度,而且也取决于自身的化学结构。在镀液中每一个镍离子可与6个水分子微弱结合,当它们被羟基,羧基,氨基取代时,则形成一个稳定的镍配位体。如果络合剂含有一个以上的官能团,则通过氧和氮配位键可以生成一个镍的闭环配合物。在含有0.1mol的镍离子镀液中,为了络合所有的镍离子,则需要含量大约0.3mol的双配位体的络合剂。当镀液中无络合剂时,镀液使用几个周期后,由于亚磷酸根聚集,浓度增大,产生亚磷酸镍沉淀,镀液加热时呈现糊状,加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点,即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍量,延长了镀液的使用寿命。不同络合剂对镀层沉积速率、表面形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响,因此选择络合剂不仅要使镀液沉积速率快,而且要使镀液稳定性好,使用寿命长,镀层质量好。缓冲剂:由于在化学镀镍反应过程中,副产物氢离子的产生,导致镀液pH值会下降。试验表明,每消耗1mol的Ni2+ 同时生成3mol的H+,即就是在1L镀液中,若消耗0.02mol的硫酸镍就会生成0.06mol的H+。所以为了稳定镀速和保证镀层质量,镀液必须具备缓冲能力。缓冲剂能有效的稳定镀液的pH值,使镀液的pH值维持在正常范围内。一般能够用作PH值缓冲剂的为强碱弱酸盐,如醋酸钠、硼砂、焦磷酸钾等。稳定剂:化学镀镍液是一个热力学不稳定体系,常常在镀件表面以外的地方发生还原反应,当镀液中产生一些有催化效应的活性微粒——催化核心时,镀液容易产生激烈的自催化反应,即自分解反应而产生大量镍-磷黑色粉末,导致镀液寿命终止,造成经济损失。在镀液中加入一定量的吸附性强的无机或有机化合物,它们能优先吸附在微粒表面抑制催化反应从而稳定镀液,使镍离子的还原只发生在被镀表面上。但必须注意的是,稳定剂是一种化学镀镍毒化剂,即负催化剂,稳定剂不能使用过量,过量后轻则降低镀速,重则不再起镀,因此使用必须慎重。所有稳定剂都具有一定的催化毒性作用,并且会因过量使用而阻止沉积反应,同时也会影响镀层的韧性和颜色,导致镀层变脆而降低其防腐蚀性能。试验证明,稀土也可以作为稳定剂,而且复合稀土的稳定性比单一稀土要好。加速剂:在化学镀溶液中加入一些加速催化剂,能提高化学镀镍的沉积速率。加速剂的使用机理可以认为是还原剂次磷酸根中氧原子被外来的酸根取代形成配位化合物,导致分子中H和P原子之间键合变弱,使氢在被催化表面上更容易移动和吸附。也可以说促进剂能起活化次磷酸根离子的作用。常用的加速剂有丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸、氟化钠等。其他添加剂:在化学镀镍溶液中,有时镀件表面上连续产生的氢气泡会使底层产生条纹或麻点。加入一些表面活性剂有助于工件表面气体的逸出,降低镀层的孔隙率。常用的表面活性剂有十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐和正辛基硫酸钠等。稀土元素在电镀液中可以改善镀液的深镀能力、分散能力和电流效率。研究表明,稀土元素在化学镀中同样对镀液的镀层性能有显著改善。少量的稀土元素能加快化学沉积速率,提高镀液稳定性,镀层耐磨性和搞腐蚀性能。化学镀镍磷合金镀层,硬度可高达HV1000,相当HRC69,具有很高的耐磨性和耐腐蚀性,镀层结合力好、厚度均匀。镀速快,可达20μm/小时。[3]6技术特性1、耐腐蚀性强:该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层,抗腐蚀性特别优良,经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验,其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。2、耐磨性好:由于催化处理后的表面为非晶态,即处于基本平面状态,有自润滑性。因此,摩擦系数小,非粘着性好,耐磨性能高,在润滑情况下,可替代硬铬使用。3、光泽度高:催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美,呈白亮不锈钢颜色。工件镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。4、表面硬度高:经本技术处理后,金属表面硬度可提高一倍以上,在钢铁及铜表面可达Hv 570。镀层经热处理后硬度达Hv 1000,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。5、结合强度大:本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大,一般在350-400Mpa条件下不起皮、不脱落、无气泡,与铝的结合强度可达102-241Mpa。6、仿型性好:在尖角或边缘突出部分,没有过份明显的增厚,即有很好的仿型性,镀后不需磨削加工,沉积层的厚度和成份均匀。7、工艺技术高适应性强:在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀层,所以无论您的产品结构有多么复杂,本技术处理起来均能得心应手,绝无漏镀之处。8、低电阻,可焊性好。9、耐高温:该催化合金层熔点为850-890度。7适镀基材铸铁、钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金,模具钢、不锈钢。8合金性能(国家钢铁产品质量监督检验中心检测)按GB10125-1997标准规定进行测试,时间为96小时,Nacl浓度50g/l,ph值:6.5-7.2,温度:35,按GB6464-86规定评定防护等级,可达9级。磷含量(质量百分数):6%-12% 电阻率:60-75μΩ.cm密 度:7.9g/cm3 熔点:860-880℃硬 度:镀态:Hv500-550(45-48RCH) 热处理后:Hv1000结合力:400MPa,远高于电镀内应力:钢上内应力低于7Mpa9技术应用铝或钢材料这类非贵金属基底可以用化学镀镍技术防护,并可避免用难以加工的个锈钢来提高它们的表面性质。比较软的、不耐磨的基底可以用化学镀镍赋予坚硬耐磨的表面。在许多情况下,用化学镀镍代替镀硬铬有许多优点。特别对内部镀层和镀复杂形状的零件,以及硬铬层需要镀后机械加工的情况。一些基底使用化学镀镍可使之容易钎焊或改善它们的表面性质。1.化学镀镍由于化学镀镍层具有优良的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀等综合物理化学性能,该项技术在国外已经得到广泛应用。化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%;汽车工业:5%;电子计算机工业:15%;食品工业:5%;机械工业:15%;核工业:2%;石油化工:10%;塑料工业:5%;电力输送:3%;印刷工业:3%;阀门制造业:17%;其他:11%。如发电厂的发电机组凝汽器黄铜管内表层化学镀镍可大大地提高抗腐蚀性,延长凝汽管使用寿命;铝合金镀镍,可提高铝合金硬度及防护性能。改善铝合金表面性质,扩大铝合金的应用范围。2.化学镀镍合金(1)镍-磷二元之合金镀层:硬度HV550~600,导电性好,焊接性好,耐蚀,用于IC顶盖,引线框架,模具,按钮等;(2)高磷镍合金镀层,无磁性,大量用于电子仪器,半导体电子设备防电磁干扰的屏蔽层等。(3)镍-硼-磷三元合金,镀层硬度HV680,用于压电陶瓷电极,传动装置,阀。(4)镍-B-W硬度HV800,电子模具,触点材料等。(5)45#钢齿轮面刷镀镍磷和镍钴合金金属,能显著地提高45#钢齿轮接触面。3.化学镀银主要用于电子部件的焊接点、印制线路板,以提高制品的耐蚀性和导电性能。还广泛用于各种装饰品,如装配杯、高级旅行保温杯、扣件等。铍青铜在通讯行业应用广泛,为进一步提高铍青铜弹性的导电性,可在铍青铜上镀银。10其他应用非导体可以用化学镀镍镀一种或几种金属,在装饰和功能(例如电磁干扰屏蔽)两方面部重要。在许多场合下,许多工程塑料已考虑作为金属的代用品。其中有些具有良好的耐高温性能。所有这些塑料都比金属轻,而且更耐腐蚀,其中包括聚碳酸脂、聚芳基酮醚、聚醚酰亚胺树脂等。需要导电性或电屏蔽的场合,塑料需要金属化,可用化学镀镍达到这个目的。1、尼龙表面化学镀如尼龙表面化学镀镍、银、铜用来代替金属或装饰;采用化学镀的新工艺将纯银镀敷在特殊的尼龙基布上,使尼龙布具有良好的防电磁辐射性能。2、塑料工件表面装饰镀.如钮扣、车辆上的扣件、防护板等。采用化学镀既简单又方便,能满足市场的需要。3、丙纶纤维上化学镀铜可用于化工制药纺织等工业过滤、防护等,丙纶非织造布镀铜复合材料增加了丙纶材料的导电性,可消除静电的危害,可用于制造抗静电防护服包装材料、装饰材料等,有着广泛的应用前景。4、化学浸镀铜以高强塑料镀铜,代替金属铜材,可取得铜一样的表面性能和效果,比铸造、锻压的工艺难度小,且减少了设备投资,节约了大量铜材。高强塑料镀金属,可提高塑料的抗老化性能,消除塑料的静电吸尘作用。11在中国80年代,欧美等工业化国家在化学镀技术的研究,开发和应用得到了飞跃发展,平均每年有15–20%表面处理技术转为使用化学镀技术,使金属表面得到更大的发展,并促使化学镀技术进入成熟时期。为了满足复杂的工艺要求,解决更尖端的技术难题,化学镀技术不断发展,引入多种合金镀层的化学复合技术,即三元化学镀或多元化学镀技术,得到了一些成果。例如在Ni-P(镍—磷)镀层中,引入SiC或PTFE的复合镀层比单一的Ni-P镀层有更佳的耐磨性及自润滑性能。在Ni-P(镍—磷)镀层中引入金属钨,使到Ni-W-P(镍—钨—磷)镀层进一步提高硬度,在耐磨性能方面得到很好的效果。有Ni-P(镍—磷)镀层中引入铜,使Ni-Cu-P镀层较好的耐蚀性能。还有Ni-Fe-p(镍—铁—磷)、Ni-Co-p(镍—钴—磷)、Ni-Mo-p(镍—钼—磷)等镀层在电脑硬碟及磁声记录系统中及感测器薄膜电子方面得到广泛的应用。化学镀技术由于工艺本身的特点和优异性能,用途相当广泛。中国在80年代才开始在化学镀方面进行探讨,国家在1992年分布了国家标准(GB/T13913——92),称之为自催化镍——磷镀层。中国已将化学镀技术广泛用在汽车工业、石油化工行业、机械电子、纺织、印刷、食品机械、航空航太、军事工业等各种行业,由于电子电脑、通讯等高科技产品的应用和迅速发展,为化学镀提供了广阔的市场。2000年以后,一方面由于国家注重环保,另一方面中国的工业发展了对金属表面处理要求提高了,加快了化学镀这一技术的发展,国家的高新技术目录也新增了化学镀。化学镀虽然在中国的起步比较晚,但近年发展相当快,有些性能的技术指标完全可以与欧美的化学镀媲美,加上价格低、适应中国企业的工艺流程,发展前景备受注目。目前中国化学镀研究在北方,推广应用主要在广东。在广东应用化学镀的企业占全国三分之一以上,其中一些上规模的企业,技术和价格具有相当的竞争力。12研究进展近年来,世界发达国家利用化学镀工艺技术进行材料表面镀覆平均每年以12%-15% 的速度递增。起初化学镀只限于镀覆镍、铜和金,它们占表面镀覆的半数以上。后来随着化学镀技术的优越性逐渐被人们认识,研究和发展了钯、铂、银、钴等的化学镀工艺技术,并已经逐步工业化。现在多元合金、复合材料的化学镀,无论从种类范围和镀覆规模都在大力开发之中。虽然我国起步较晚,但也处于迅速发展阶化学镀中,金属的沉积和在基底表面上的镀覆过程不同于电镀,工艺过程无需外界供给电能,而是依赖于镀液中发生的氧化还原反应将欲镀覆金属离子还原为单质而沉积在基底表面。镀层的性质与化学镀液的组成、配方、化学镀的工艺条件,以及镀层的化学组成和微观结构等均有密切的关系。化学镀层具有高的致密度、薄厚均一,具有良好的抗腐蚀性和耐磨损、好的可焊性、高的硬度、低的摩擦系数。根据需要的不同,可以分别镀覆出具有非磁性的磁性的镀层。鉴于它有众多的优越性,在发达国家中,化学镀工艺技术已经渗透工农业生产和高科技的各个领域,应用十分广泛。我国随着经济建设的高速度发展,化学镀也在各个领域逐步发展;如塑料的化学镀、电子工业中陶瓷化学镀镍电容器,石油仪器制造工业中化学镀镍内衬、耐酸泵中的耐酸部件及耐腐蚀的阀门等。化学镀工艺的形成与理论的完善也只有近20-30 年的历史。它的问世追溯于1946 年美国电化学协会(AES)第34 届年会上Abneor 和Grace Riddell 报告了他们在电镀镍时,为了避免惰性阳极发生氧化而在镀槽内加入还原剂次亚磷酸钠后,发现阴极沉积的镍量多于按照法拉第(M. Faraday)电解定律所计算的,一年以后的另一次年会上,他们首次较全面地报告了利用还原剂还原镍离子的化学方法镀覆镍时,温度、镀液的化学组成、pH 值等各种参数与所得镀覆层组成间的关系。此后,该领域新观点、新工艺不断涌现,由此也产生了许多专利。为了区别于电镀而将该工艺起名为化学镀或无电镀、自催化镀(electroless plating, auto-catalytic chemical plating)。化学镀逐步达到和电镀并驾齐驱,两种工艺技术相辅相成。[4]

F. 钛合金耐磨损件主要应用于什么地方

很多啦,典型如航空,人体器官再植等。

钛合金广泛应用于航空航天、化工及生物医疗领域,但是其硬度较低,抗磨减摩性能差,限制了其应用,因此,利用表面改性技术改善钛合金的表面性能备受关注。通常最常用的方法是进行化学处理或化学氧化,来提高和改善基体与涂覆层的结合力以及表面的耐蚀性能。但是,化学氧化所得到的氧化膜层较薄,耐蚀性和耐久性较差。钛合金表面的氧化膜使得在钛上进行化学镀、电镀难以实现。相比之下,微弧氧化处理目前普遍被认为是最有前途的钛合金表面处理方法。

钛合金用于飞机

一般钛和钛合金比常用的生物体用合金CoCr合金和316L不锈钢的耐磨性都较差,而且所产生的磨损粉在生物体内都有可能产生不良影响。因此,新开发的一些生物体用钛合金在生物体内使用之前往往都要采取适当的表面处理,以提高其抗磨性。为了进一步达到提高钛合金耐蚀性、耐磨性、抗微动磨损性、高温抗氧化性等目的,对钛合金进行表面处理是进一步扩大钛合金使用范围的有效途径,可以这么说目前对金属的表面处理方法几乎全部应用到了钛合金的表面处理上,包括金属电镀、化学镀、热扩散、阳极氧化、热喷涂、低压离子工艺、电子和激光的表面合金化、非平衡磁控溅射镀膜、离子氮化、PVD法制膜、离子镀膜、纳米技术等等。来看在钛合金表面形成TiO、TiN、TiC渗镀层及TiAlN多层纳米膜表面氧化处理提高其表面耐磨性仍是研究重点。

液相沉积:TC4表面液相沉积生物陶瓷涂层。近年来,通过化学处理,在钛合金基体植入件表面制取生物陶瓷涂层的探索性研究已有公开的报道。如用高浓度的NaOH或H2O2处理工艺提出的两步碱处理工艺,还有人引入了乙烯基三乙氧基硅烷和聚丙烯酸钠等调制剂来获得生物陶瓷涂层。对TC4钛合金进行简单的酸碱预处理后,再在一种仿体液的快速钙化溶液(FCS)中浸泡沉积,以期获得梯度结合的生物活性好的钛基HA生物陶瓷涂层复合材料。该方法的研究对钛合金直接作为硬组织植入材料应用有着十分重要的理论意义和潜在的经济价值。

表面氧化处理:离子注入与其它表面处理技术相比显示了诸多优点,与物理或化学气相沉积相比,主要优点在:①膜与基体结合好,抗机械、化学作用不剥落能力强;②注入过程不要求升高基体温度,从而可保持工件几何精度;③工艺重复性好等。许多研究者报道了氮离子注入对Ti6Al4V钛合金表面成分、组织结构、硬度及摩擦学性能有良好改善效果。TiC也是超硬相,故钛合金经离子注入碳也同样可以强化钛合金表面。但是由于等离子体基离子注入并非连续过程,施加每一负脉冲电位时,随着脉冲电位由零下降至谷值,再回升至零,发生着溅射和注入两个过程。如果等离子体中含有金属或碳离子时,在脉冲电位为零时,在一定条件下还会在表面形成单一碳沉积层,在一定脉冲电压(10~30kV)作用下,该单一碳层的结构为类金刚石碳(DLC)。从而可以获得比注氮层摩擦系数更低,耐磨性更好的表面改性层。表面单一碳层经实验确定其为DLC膜。经这样处理的钛合金,表面硬度提高4倍,在同种材料构成摩擦副,干摩擦条件下,摩擦系数由0·4下降至0·1,耐磨性较未离子注入的提高30倍以上。

离子束增强沉积(IBED):利用离子束增强沉积(IBED)方法制备了CrC硬质膜,可用于钛合金的微动磨损防护。研究表明,CrC显示出最好的微动疲劳特性;而喷丸后涂覆的CrC膜则显示出了最高的微动磨损抗力。离子轰击:TC11钛合金经氮离子轰击表面处理后,表面可获得由TiN和Ti2N组成的改性层,硬度为600~800HV;表面硬度的提高,有利于改善TC11钛合金的耐磨性。等离子渗氮与喷丸处理:利用直流脉冲等离子电源装置对Ti6Al4V钛合金表面渗氮处理,采用喷丸形变强化(SP)对渗氮层进行后处理,在钛合金表面获得由TiN、Ti2N、Ti2A1N等相组成的渗氮层,该改性层能够显著地提高钛合金常规磨损和微动磨损(FW)抗力,但降低了基材的FF抗力。渗氮层的减摩和抗磨性能与SP引入的表面残余压应力协同作用,使钛合金FF抗力超过了SP单独作用。提高渗氮层韧度对改善钛合金FF和FW性能均十分重要。DLC膜:复合碳膜具有独特的物理、力学和化学性能,它已被作为众多的研究对象。利用射频等离子体增强化学气相沉积法制备类金刚石薄膜,其主要目的也是为提高钛合金的表面硬度和耐摩擦性。试验结果表明膜中钛含量超过9%,膜的硬度将会下降,且膜基结合力强度也是有限的。

涂层技术:涂层技术是改善钛合金抗氧化性的有效方法。美国一家公司研究出一种改善钛合金抗氧化性能的新方法,在钛合金基体上加一种均匀的铜合金涂层。涂层所用的铜合金可从以下三种组成中选取一种:1·铜+7%铝;2·铜+4·5%铝;3·铜+5·5%铝+3%硅。涂层是在基体温度低于619℃的条件下进行涂覆的。电镀:在钛合金表面镀镍、镀硬铬、镀银等。镀银目的是提高钛合金的导电性和钎焊性。钛合金基体上有一层致密的氧化物薄膜,电镀不易进行,所以电镀前必须对钛合金表面进行预处理。

激光淬火:据报道钛合金TC11微动磨损量随法向载荷和微动幅度的增大而增加。激光淬火后钛合金TC11抗微动磨损能力有所提高,其提高幅度与微动幅度大小,抗微动磨损能力的改善是激光淬火使组织细化、硬度提高的结果。激光熔覆:航空发动机钛合金镍基合金摩擦副的接触磨损是航空发动机使用中的一大难题,利用激光熔覆技术可获得优良的涂层,为燃气涡轮发动机零件的修复开创了一条新途径,熔覆合金粉末是CoCrW和WC的机械混合物,提高了高温耐磨和抗腐蚀性能,技术特点是制备时间短,质量稳定,并消除了由于热影响可能产生的裂纹问题。

交流微弧氧化:微弧氧化(MAO)是一项在金属表面生长氧化物陶瓷膜的新技术。它从阳极氧化发展而来,但它施加了几百伏的高压,突破了阳极氧化对电压的限制。该技术通过微弧放电区瞬间高温高压烧结直接把基体金属变成氧化物陶瓷,并获得较厚的氧化物膜。对钛合金表面微弧氧化膜,获得膜的硬度高并与金属基体结合良好。改善了钛合金表面的抗磨损、抗腐蚀、耐热冲击及绝缘等性能,在许多领域具有应用前景。

G. 304不锈钢怎么能抗耐磨

304不锈钢提高耐磨性,有如下几种方法:

  1. 对304材料进行渗碳、渗氮或者碳氮共渗处理,提高表面硬度,奥氏体不锈钢在低温下进行离子渗氮(PN)可以得到不含铬氮化物的耐腐蚀的氮扩大奥氏体相γN,该相不仅具有高硬度、 好的耐磨性、还具有比原奥氏体不锈钢更好的耐腐蚀性能。但是奥氏体不锈钢低温离子渗氮也存在不足,主要是渗速慢造成渗层薄,而且 渗层的脆性大、硬度梯度大,渗层不适宜承受较大冲击载荷。奥氏体不锈钢在比低温离子渗氮高约100℃的温度下进行低温离子渗碳同样可以获得不含铬碳化物的耐腐蚀的碳扩大奥氏体相γC,渗速更快,容易获得厚的渗层, 而且渗层的硬度梯度小、韧性更好 。相对于γN而言γC的硬度偏低,而且处理温度高造成能耗大,对处理设备也提出更高要求。如果对奥氏体不锈钢采用离子氮碳共渗(PNC)或离子氮碳共渗复合离子渗氮(PNC+PN),工艺合适时可以同时获得既具有PN高硬度特性、又具有PC高厚度特性的复合渗层,而且 更节能。

  2. 研究结果表明,渗碳的速度远比渗氮的速度快,碳氮共渗会显著提高表层耐磨性和硬度,但3种(PN, PC, PNC+PN)处理结合起来能在不锈钢表面形成一定厚度的、硬度阶梯合理的硬度层,是强化304不锈钢的好方法。

H. 铝合金化学镀镍磷和硬质氧化比较,哪种更耐磨

应该是化学镀镍磷,以为它们的镀层金属硬度大,更加耐磨损。

I. 化学镀镍的特点是什么

化学镀镍的特点
迄今为止,化学镀镍的发展已有50多年的历史。经过半个多世纪的研究开发,化学镀镍已进入发展成熟期,其目前的现状可概括为:技术成熟、性能稳定、功能多唯历毁样、用途广泛。
用化学镀镍沉积的镀层,有一些不同指备于电沉积层的特性。
①以次磷酸钠为还原剂时,由于有磷析出,发生磷与镍的共沉积,所以化学镀镍层是磷呈弥散态的镍磷合金镀层,镀层中磷的质量分数为1%~l5%,控制磷含量得到的镍磷镀层致密、无孔,耐蚀性远优于电镀镍。以硼氢化物或氨基硼烷为还原剂时,化学镀镍层是镍硼合金镀层,硼的含量为1%~7%。只有以肼作还原剂得到的镀层才是纯镍层,含镍量可达到99.5%以上。
②硬度高、耐磨性良好。电镀镍层的硬度仅为l60~180HV,而化学镀镍层的硬度一般为400~700HV,经适当热处理后还可进一步提高到接近甚至超过铬镀层的硬度,故耐磨性良好,更难得的是化学镀镍层兼备了良好的耐蚀与耐磨性能。
③化学稳定性高、镀层结合力好。在大气中以及在其他介质中,化学镀镍层的化学稳定性高于电镀镍层的化学稳定性。与通常的钢铁、铜等基体的结合良好,结合力不低于电镀镍层和基体的结合力。
④由于化学镀镍层含磷(硼)量的不同及镀后热处理工艺的不同,镀镍层的物理化学特性,如硬度、抗蚀性能、耐磨性能、电磁性能等具有丰富多彩的变化,是其他镀种少有的。所以,化学镀镍的工业烂迹应用及工艺设计具有多样性和专用性的特点。

J. 电镀镍和化学镀镍的区别

一、作用不同

1、电镀镍主要用作防护装饰性镀层。

2、化学镀镍层的性能有如下作用

(1)利用次磷酸钠作为还原剂的化学镀镍过程得到的是Ni-P合金,控制镀层中的磷含量可以得到Ni-P非晶态结构镀层。镀层致密、孔隙率低、耐腐蚀性能均优于电镀镍。

(2)化学镀镍层的镀态硬度为450~600HV,经过合理的热处理后,可以达到1000-1100HV,在某些情况下,甚至可以代替硬铬使用。

(3)根据镀层中的含磷量,可以控制镀层为磁性或非磁性。

(4)镀层的磨擦系数低,可以达到无油润滑的状态,润滑性与抗金属磨损性方面也优于电镀。

(5)低磷镀层具有良好的可焊性。

二、原理不同

1、电镀镍借电化学作用,是在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。

2、化学镀镍原理为在催化剂Fe的催化作用下,溶液中的次磷酸根在催化表面催化脱氢,形成活性氢化物,并被氧化成亚磷酸根;活性氢化物与溶液中的镍离子进行还原反应而沉积镍,其本身氧化成氢气。

三、用途不同

1、电镀镍可用作表面镀层,但主要用于镀铬打底,防止腐蚀,增加耐磨性、光泽和美观。广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。将制件作阴极,纯镍板阳级,挂入以硫酸镍、氯化钠和硼酸所配成的电解液中,进行电镀。

2、由于化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能,该项技术已经得到广泛应用,几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术。

据报道,化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%,汽车工业:5%,电子计算机工业:15%,食品工业:5%,机械工业:15%,核工业:2%,石油工业:10%,塑料工业:5%,电力输送工业:3%,印刷工业:3%,泵制造业:5%,阀门制造业:17%,其他:6%。

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