一、不銹鋼化學(xué)鎳鎢磷合金層能提高其硬度和耐磨性

  不銹鋼由于硬度較低（200~250HV),耐磨性較差，在不銹鋼制品表面化學(xué)鍍鎳形成的非晶鍍層，在保持不銹鋼原有光澤度的前提下，能提高表面硬度，鎳磷鍍層表面硬度能提高1倍多（約500HV多），而鎳鎢磷鍍層表面硬度能提高2倍多（約700HV)。

二、不銹鋼上化學(xué)鍍鎳鎢磷的前處理

試樣采用316L不銹鋼的前處理。

1. 手工去除機械加工時留下的污物。

2. 順逆流2次冷水漂洗，2min.

3. 堿性除油： 含清潔的堿性脫脂浴，70~80℃,15~20min.

4. 熱水沖洗： 70~80℃, 2min.

5. 順逆流2次冷水漂洗，2min.

6. 酸洗： 鹽酸20%~40%(體積分數(shù)）溶液，室溫，3~5min.

7. 冷水沖洗。

8. 活化： 硝酸15%~25%(體積分數(shù)），鹽酸25%~35%(體積分數(shù)），水 45%~55%(體積分數(shù)），60℃,15~30min.

9. 熱水沖洗： 70~80℃ 2min.

10. 分順逆流2次冷水漂洗，2min.

11. 預(yù)鍍鎳 

   工藝為：氯化鎳  200~250g/L   、 電流密度  16A/d㎡  、溫度    室溫  、鹽酸（37%) 120~150mL/L  、陽極  鎳板  、 時間   2~3 分鐘

三、化學(xué)鍍鎳

四、化學(xué)鍍層成分及性能

1. 兩種化學(xué)鍍層成分

 鍍層成分見表4-30.

 鍍層成分采用能量色散譜儀（EDS)進行分析。

2. 兩種鍍層結(jié)構(gòu)

 采用Philips X'pert MPD Pro型X射線衍射儀進行分析，圖譜見圖4-18。由 圖4-18可以看出，2種鍍層的X射線衍射圖為饅頭包狀，是典型的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征，只是Ni-WP 鍍層的峰比Ni-P鍍層的峰要尖銳，說明Ni-W-P 鍍層結(jié)構(gòu)中微晶態(tài)成分占相當(dāng)一部分，分析認為這與鍍層中磷含量相對較低有關(guān)。

3. 鍍層外觀

  試樣施鍍1.5小時后，2種鍍層都較光滑，有金屬光澤，與原不銹鋼試樣的表面光亮度相當(dāng)。與原不銹鋼樣品相比，Ni-P鍍層的顏色略發(fā)黃，Ni-W-P 鍍層略帶銀白色。

4. 鍍層硬度及耐磨性

 ①. 硬度

  采用Microhardness Tester HV-1000型顯微硬度儀測得各鍍層的硬度值，見表4-31 。

  由表4-31可見，化學(xué)鍍兩種合金鍍層Ni-P和Ni-W-P鍍層的硬度比不銹鋼的硬度分別各提高1~2倍。

 ②. 耐磨性

  耐磨性采用牛皮紙在鍍層上單向摩擦，由于硬度提高，與不銹鋼相比，兩種化學(xué)鍍層的耐磨性能和抗劃傷性能有顯著的改善。

5. 結(jié)合力

  采用ASTM B571標準中的熱淬實驗和網(wǎng)格實驗判定。

  ①. 熱淬實驗

  將試樣放入250℃的烘箱中加熱1h后立即放人冷水中，測試結(jié)果顯示，兩種鍍層都未出現(xiàn)鼓泡或開裂現(xiàn)象，說明2種鍍層與基體間的結(jié)合力可以滿足ASTM標準中熱淬實驗的標準。

  ②. 網(wǎng)格實驗

   采用刀尖在試樣表面劃間距0.5mm的多條平行線或矩形網(wǎng)格，刀尖劃痕深至基體，實驗結(jié)果顯示，2種鍍層均無開裂脫落現(xiàn)象，說明鍍層與基體間的結(jié)合力達到ASTM標準中網(wǎng)格實驗的標準。

  不銹鋼屬于難鍍基體，要獲得結(jié)合力強的鍍層，對前處理而言，浸酸活化與預(yù)鍍鎳是否成功是關(guān)鍵所在。浸酸活化的3個因素：酸的種類、濃度及活化時間是否成功是關(guān)鍵所在。其中活化時間最難把握，時間過長，導(dǎo)致過腐蝕而失去光澤，使基體鈍化從而加速氧化膜的生成。時間過短，又難以除去附著在基體表面上的致密氧化物薄膜，從而影響鍍層結(jié)合力，時間以15~30min為最佳。對預(yù)鍍鎳而言，電流密度是關(guān)鍵，其值過高，生成結(jié)構(gòu)疏松發(fā)黑的鎳層，其值過低，也能有效獲得致密且附著力好的鎳層，影響后續(xù)化學(xué)鎳層的質(zhì)量。通過霍爾槽實驗，對不銹鋼表殼的電流密度值在10~16A/d㎡之間，對不同產(chǎn)品，其預(yù)鍍鎳電流密度都要通過霍爾槽實驗來確定。

6. 耐腐蝕性

  在3%氯化鈉溶液中，不銹鋼、2種化學(xué)鍍層的試樣在168 小時后，用肉眼觀察3個試樣均無腐蝕現(xiàn)象。沒有用稱重法進行腐蝕速率的定量計算，只用肉眼進行定性判斷。