1.化学镀镍的应用发展

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化学镀镍的应用发展

金属耐蚀合金化的途径有哪些_加工耐蚀合金价格

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%。世界工业化国家的化学镀镍的应用经历了80年代空前的发展,平均年净增速率高达10%~15%;预计化学镀镍的应用将会持续发展,平均年净值速率将降低至6%左右,而进入发展成熟期。在经济蓬勃发展的东亚和东南地区,包括中国在内,化学镀应用正在上升阶段,预期仍将保持空前的高速发展。 航空航天工业为化学镀镍的使用大户之一,比较突出的应用实例是:美国俄克拉荷马航空后勤中心,自19年以来,以及西北航空公司自1983年以来均用化学镀镍技术修复飞机发动机零件。普拉特-惠特尼公司的JT8D喷气发动机虽已经停产,可是迄今仍有上千台这种发动机在波音727和麦道DC-9飞机上使用,原因是:一种高磷,压应力的化学镀镍技术用于修复JT8D六种型号的喷气发动机的叶轮,确保了这种发动机的重新使用。在航空发动机的涡轮机或压缩机的叶片上,通常镍磷合金化学镀厚为25~75um,以防止燃气腐蚀,其疲劳强度的降低比电镀铬少25%。俄克拉荷马航空后勤中心用超厚层化学镀镍修复飞机零件,镀厚达275~750um。原用电镀工艺时的返工率达50%,用化学镀镍后合格率达90%以上,可见取得了明显的经济效益。飞机上的发电机(APU)经化学镀镍后,其寿命提高3~4倍。重达8.2吨的涡轮发动机的主轴承面经化学镀镍100um,以防止开机和停机所引起的振动损坏。

为减轻重量,航空工业大量使用铝合金件,经化学镀镍表面强化后不仅耐蚀、耐磨,而且可焊,如冲程发动机的活塞头经化学镀镍后提高了使用寿命。其他还有钛合金件、铍合金件均用低应力和压应力的化学镀镍表面保护等措施。

镍+铊+硼三元合金化学镀(NTB)被指定为普拉特-惠特尼喷气发动机上160多种零件的表面强化工艺,以抗擦伤和微动磨损,例如:NTB化学镀用于喷气发动机主轴密封。美国空军要求发动机制造商提供具有4000次战术周期,此时磨损量达0.178mm,如此必须拆卸重修,经NTB化学镀后主轴密封面磨损显著降低,经4000次战术周期后的磨损量约为0.008mm。

宇航系统广泛使用着金属光镜,其基体为强度高、重量轻的铍或铝,经专用化学镀镍表面强化,这种含磷量为12.2%~12.7%的化学镀镍可抛光至9?,如此高的精度在需要低惯性的宇宙空间里,有着卓越的性能。

中国的化学镀工业虽然起步较晚,但自九十年代以来经过各科研单位的不懈努力,现已拥有成熟的工艺和经验,在中国洛阳已建成飞机零件化学镀镍加工流水线。 解决使用乙醇、汽油混合燃料问题是汽车工业的发展趋势之一,使用混合燃料,除性能问题之外,还产生了燃油系统的腐蚀问题。在巴西,使用乙醇作为燃料,应用化学镀镍技术保护锌压铸件,如汽化器免遭腐蚀已成为工艺规范。在美国,当广泛用甲醇或甲醇和汽油混合燃料时,汽车工业势必应用化学镀镍作为汽化器、燃油泵送系统的表面保护手段。

差速器行星齿轮是汽车的一个重要零件,镀上25um厚的化学镀镍层以提高耐磨性,有的汽车制造厂在轴上用聚四氟乙烯复合化学镀镍层工艺,这种复合镀层既有一定的硬度,又兼有好的润滑性能,提高了轴的使用寿命。

汽车工业利用化学镀镍层非常均匀的优点,在形状复杂的零件上,如齿轮、散热器和喷油嘴上用化学镀工艺保护。镀上10um左右的化学镀镍层的铝质散热器具有良好的钎焊性。齿轮上化学镀后尺寸误差十分容易地保持在±0.3~0.5um。而如果用电镀工艺,则必须镀后还要进行机加工才能达到合格的工差范围。用在喷油器上的化学镀镍层,可以提供良好的抗燃油腐蚀和磨损性能。通常,燃油腐蚀和磨损会导致喷油孔的扩大,因此喷油量增大,使汽车发动机的马力超出设计标准,加快发动机的损坏。化学镀镍层可以有效地防止喷油器的腐蚀、磨损,提高发动机的可靠性和使用寿命。 化学工业应用研究化学镀镍技术代替昂贵的耐蚀合金以解决腐蚀问题,以便改进化学产品的纯度,保护环境,提高操作安全性和生产运输的可靠性,从而获得更有利的技术经济竞争能力。

化学镀广泛地应用于大型反应容器的内壁保护。当初非常引人关注的应用实例是:1955年美国通用运输公司(GATX)用化学镀保护槽车内壁,防止苛性碱的腐蚀。如今,化学镀镍技术已经获得长足的进步,能够在多种化工腐蚀环境下提供可靠的保护。

应用化学镀镍最为量大面广的是阀门制造业。钢铁制造的球阀、闸阀、旋阀、止逆阀和蝶阀等等,经高磷化学镀镍25~75um,可提高耐腐蚀性和使用寿命。化工用泵化学镀镍的效果也同样显著。在苛性碱腐蚀条件下工作的阀门,应用镀层含磷量1%~2%的低磷化学镀镍。因为在苛性碱腐蚀条件下,低磷化学镀镍层的年腐蚀速率约为2.5um,优于中磷或高磷化学镀镍层。化学镀镍层在强氧化性酸,如浓硝酸、浓硫酸等介质中不耐蚀。尽管在盐酸中的腐蚀速率低于奥氏体不锈钢,耐蚀性仍然是不够的。因此,对于上述强酸介质,或者可能水解生成上述强酸的介质中,不适于使用化学镀镍层。碳钢紧固件镀上25~50um厚的高磷化学镀镍层,代替不锈钢紧固件,既克服了奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂问题,又节省了大量费用。生产低密度聚乙烯的压力容器内壁25um,以防止铁污染和因此所造成的聚乙烯变色。如果用不锈钢建造,其价格大约是化学镀方法的两倍。 石油和天然气是化学镀镍的重要市场之一,油田油和输油管道设备广泛地用化学镀镍技术。典型的石油和天然气工业腐蚀环境为井下盐水、二氧化碳、硫化氢,温度高达170~200℃,并伴有泥沙和其他磨粒冲蚀等等,腐蚀环境相当恶劣。低碳钢油气管道在如此苛刻的条件下,仅有2~3个月的寿命。经过50~100um厚的高磷化学镀镍层保护之后,其腐蚀速率降低到与哈氏合金相当的程度。考虑到耐蚀合金价格昂贵,从性能价格比上讲,碳钢管道用化学镀镍保护的技术经济性能最好。

泵壳、叶轮和出口管道等油气用泵零件,根据腐蚀环境不同,经化学镀镍镀厚25~75um不等,防腐蚀效果优良。抽油泵化学镀镍是一种理想的应用实例:在西得克萨斯油田,经化学镀镍保护的抽油泵,寿命长达4年以上,同样末加保护的抽油泵的寿命不超过6个月。化学镀镍层耐蚀耐磨,而且由于化学镀镍层的高度均匀性,可以使抽油泵筒制成整体件,从而显著地提高了抽油泵品质,降低生产成本。在油田,高磷化学镀镍亦广泛地应用于油水分离装置的加热器表面以防腐蚀,镀厚通常为25~75um。集油和输油装置的阀门、管接头、管箍等亦用化学镀镍保护。 食品加工业为应用化学镀镍提供了一个巨大的潜在市场;之所以称之为潜在的市场,是因为化学镀镍在食品工业的广泛应用中存在着障碍。比如在美国,FDA(美国食品和药物管理署)对于化学镀镍在食品工业中的应用尚末制订出法规标准;通常,对于化学镀镍层在应用于直接与食品接触的情况,FDA取个案处理的方式予以批准。究其原因,主要是因为经典的化学镀液配方中含有毒的铅、镉等重金属离子作为稳定剂的缘故。然而,许多现代的化学镀镍溶液中已经不使用重金属离子作稳定剂了;显然,这个障碍迟早将会被拆除。食品包装机械中不与食品直接接触的零件,如:轴承、辊筒、传送带、液压系统和齿轮等为化学镀镍在食品工业中的典型应用。

在食品加工过程中,会涉及盐水、亚硝酸盐、柠檬酸、醋酸、天然木材的烟薰,挥发性有机酸等腐蚀介质等问题;食品加工温度范围为60~200,生产环境中相对湿度很高;在这样的条件下,食品加工设备存在着金属腐蚀、疲劳和磨损等问题。对于接触食品的金属表面,传统的保护方式是电镀硬铬;可是,在含氯离子酸性介质中,镀铬层的耐蚀年并不好;然而,化学镀镍在均镀能力、高耐蚀性、防粘、脱模性等方面具有明显的优势。揉面机上与食品接触的零件用的化学镀镍就是应用成功的实例之一;其他在食品充气装罐机、螺杆送料机、拌料锅、食品模具、烤盘、干燥箱,面包保温炉等食品机械上越多地用了化学镀镍。 矿工业环境条件恶劣,井下机械不可避免地接触盐水、矿酸,以受腐蚀和磨损的考验。因此,矿机械需要进行表面保护。

矿井顶板支撑系统中,常用电镀硬铬作为液压支柱的防腐蚀耐磨损保护层。然而,由于硬铬表面裂纹、多孔,使用中经常因为腐蚀严重以致液压支柱被咬死而无法动作。高压液压缸的这种问题更加严重。在高压工作下,镀层受到拉伸,使得高内应力的硬铬层的裂纹进一步加剧。这种情况下,用25um厚的压应力的高磷化学镀镍层做保护,当液压支柱受高压拉伸时,化学镀镍层不会产生裂纹,并能够经受住地下煤矿环境的腐蚀与磨损。

在某些露天矿生产中,例如选肥料用的磷矿石,要使用高压泵和喷射泵嘴,此时,腐蚀和冲蚀问题相当严重,但耐蚀耐磨的化学镀镍层的应用便可防止机械零件过早损坏。 化学镀镍技术在军事上得到广泛的应用,突出的例子如航空母舰上飞机弹射机罩和轨道的化学镀镍保护。弹射机的工作环境非常恶劣,飞机发动时的高温气流冲刷轨道,弹射时的巨大的作用力,海洋气候条件的腐蚀,使得弹射系统仅能使用6~12个月。现用的表面处理工艺是:正确前处理后的弹射机罩,在电镀镍后,化学镀镍100um,然后再电镀镉12.5um,并经铬酸钝化。这样的复合涂覆保护层,具有很好的耐磨和抗微振磨损性能,弹射系统的使用寿命可延长至14~18年,即增加18倍。

军用车辆的耳轴多年来一直用化学镀镍层保护,防止道路泥浆和盐水的腐蚀和磨损。

坦克的后视镜用铝材制成,精磨抛光后,化学镀镍作为耐蚀耐磨保护层。技术要求后视镜在可见光谱范围内具有80%的反射率,化学镀镍层容易达到这些光学要求。铝质雷达波导管镀以25um厚的化学镀镍层可防止陆地和海上腐蚀。化学镀镍层的均匀性,能满足各种波导管的技术要求。 化学镀镍在电子和计算机工业中应用得最广,几乎涉及到每一种化学镀镍技术和工艺。许多新的化学镀镍工艺和材料正是根据电子和计算机工业发展的需要而研制开发出来的。在技术性能方面,除要求耐蚀耐磨之外,还具有可焊接、防扩散性、电性能和磁性能等要求。

有的国家已经建立法规:电子设备必须进行屏蔽以防止电磁和射频干扰。电子设备的塑料外壳上镀铜,然后化学镀镍,这样的双金属结构覆层,被公认为是最有效的屏蔽方式之一。化学镀镍是计算机薄膜硬磁盘制造中的关键步骤之一。主要是在经过精细加工的5086镁铝表面镀12.5um厚的镍磷合金层,为后续的真空溅射磁记录薄膜做预备。化学镀镍层含磷量为12%wt(原子百分比约20.5%)。镀层必须是低应力且为压应力。经250℃或300℃加热1h,此时仍保持非磁性,即剩磁小于0.1×10-4T。镀层必须均匀、光滑,表面上的任何缺陷和突起不得超过0.025um。因为技术要求高所以必须使用高质量洁度的专用化学镀液、全自动的施镀控制设备和洁度的车间环境。计算机薄膜硬磁盘化学镀镍是高技术化学镀镍的典型代表,占有相当重要的市场份额。

化学镀镍技术在微电子器件制造业中应用的增长十分迅速。据报导施乐公司在超大规模集成电路多层芯片的互连和导通孔(via-hole)的充填整平化工艺中,用了选择性的镍磷合金化学镀技术;其产品均通过了抗剪切强度、抗拉强度、高低温循环和各项电性能的试验。实践说明,化学镀镍技术的应用提高了微电子器件制造工艺的技术经济性和产品的可靠性。 注塑机、压铸模等多种型模是机械、轻工行业量大面广的产品。由于模具几何形状复杂,当用电镀方法对模具表面进行强化时,为了使各个面都能够镀上,必须设计安装复杂的阳极和挂具;而且,还必须要进行镀后机械加工,才能保证尺寸精度和表面粗糙度的要求;而且,化学镀镍层具有较低的摩擦系数和突出的脱模性能,使其成为最为经济有效的模具表面处理技术之一。

铸造用模型和芯盒通常为铸铁或铸铝件,在使用过程中遭受磨料磨损,报废很快。用化学镀镍镍表面保护之后,铸造模型和型芯盒的质量上等级,使用寿命显著提高。

纺织机械转速很高,各种纤维纱线对于机械零件的磨损十分严重。化学镀镍,特别是人造多晶金刚石复合化学镀技术,比较成功地解决了纺织机械零件的磨损问题。

印刷机上各种辊筒和部件,用25~50um厚的化学镀镍层保护可防止印刷油墨和润白液的腐蚀。化学镀镍层的高度均匀性可保证印刷辊筒的尺寸精度,而无须镀后机械加工。

某些医疗器械如:外科手术钳、牙科钻和医疗型模等金属制品上已用化学镀镍层取代原用的电镀铬。

1.4529,HC-276,904L合金圆钢多少钱

1.4529是脱硫脱硝六钼钢,超级奥氏体不锈钢:

1.4529(Incoloy?926/UNS?N08926)在卤化物介质和含硫氢酸性环境中具有非常高的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,能有效抵抗氯离子应力腐蚀,在氧化和还原性介质中同样具有良好的耐腐蚀性,稳定性良好,机械性能略优于904L,可用于-196到400℃的压力容器制造。

上海勃西曼1.4529

热处理:980-1150℃之间保温1-2小时,快速空冷或水冷。

典型工况:60%硫酸,80℃以下,年腐蚀率<0.1mm

1.4529配套焊接材料及焊接工艺:1.4529合金的焊接建议用AWS?A5.14焊丝ERNiCrMo-3或AWS?A5.11焊条ENiCrMo-3。

1.4529应用领域:

烟气脱硫装置,磷酸生产用蒸发器、换热器、过滤器和混合器,硫酸输送装置,冷凝器,灭火系统,海水过滤系统,近海工业中的液压和回灌管道系统,纸浆漂泊系统,盐类蒸发冷凝器,电广污染冷却水管道系统,反渗透海水淡化装置,腐蚀性化学品运输存储罐,卤酸催化的有机物生产设备等。

1.4529?的耐腐蚀性:1.4529是与合金904L具有类似化学成分的奥氏体不锈钢,其氮含量提高到了0.2%左右,钼含量约为6.5%。氮和钼含量的提高显著提高了在卤化物介质中的抗点腐蚀和缝隙腐蚀性能。同时,镍和氮不但保证了金相的稳定性,而且比镍氮含量低的合金降低了热加工或焊接过程中晶间相析出的倾向。出色的耐局部腐蚀性能加上25%的镍含量使合金1.4529在氯离子介质中具有尤其突出的耐腐蚀性。在氯化物浓度10000-70000ppm、PH?值5-6、工作温度50-68℃的石灰石浆料的各种FGD?系统中的试验表明,经过1-2?年的试验期,合金1.4529?基本上没有发生点腐蚀和缝隙腐蚀。

1.4529合金在其他的化学介质中也具有很好的抗腐蚀性,以及高温、高浓度介质,包括硫酸、磷酸、酸性气体、海水、盐和有机酸。1.4529合金是位于柏林的德国国家材料研究及试验研究所(BAM)的BAM?目录第6?章“危险品储运容器规范”的选材。另外,只有当材料处于正确的冶金状态和保证清洁的条件下才能具有最佳的耐腐蚀性能。

1.4529主要规格:

1.4529无缝管、1.4529钢板、1.4529圆钢、1.4529锻件、1.4529法兰、1.4529圆环、1.4529焊管、1.4529钢带、1.4529直条、1.4529丝材及配套焊材、1.4529加工件。

Hastelloy C-276哈氏合金,镍铬钼合金,耐高温耐腐蚀。

Hastelloy C-276特性及应用领域概述:

该合金在氧化和还原状态下,对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性。出色的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂性能。合金适用于各种含有氧化和还原性介质的化学流程工业。较高

的钼、铬含量使合金能够耐氯离子的侵蚀,钨元素也进一步提高了其耐腐蚀性。Hastelloy?C-276是仅有的几种能够耐潮湿氯气、次氯酸盐以及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一,该合金对

高浓度的氯化盐溶液具有显著的耐腐蚀性(如氯化铁和氯化铜)。

Hastelloy C-276相近牌号:

W.Nr.2.4819?NiMo16Cr15W?(德国)?NC17D?(法国)

上海勃西曼c276

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Hastelloy C-276?金相组织结构:

合金为为面心立方晶格结构。

Hastelloy C-276工艺性能与要求:

1、热加工燃料中的含硫量越低越好,天然气中的硫含量应少于0.1%,重油中硫含量应少于0.5%。

2、合金的热加工温度范围1200℃~950℃,冷却方式为水冷或快速空冷。

3、适合用任何传统焊接工艺焊接,如钨电极惰性气体保护焊、等离子弧焊、手工亚弧焊、金属极惰性气体保护焊、熔化极惰性气体保护焊。

Hastelloy C-276主要规格:

Hastelloy C-276无缝管、Hastelloy C-276钢板、Hastelloy C-276圆钢、Hastelloy C-276锻件、Hastelloy C-276法兰、Hastelloy C-276圆环、Hastelloy C-276焊管、Hastelloy C-276钢带、Hastelloy C-276直条、Hastelloy C-276丝材及配套焊材、Hastelloy C-276加工件

904L超级不锈钢概述:

904L超级奥氏体不锈钢属低碳高镍、钼奥氏体不锈耐酸钢,为引进法国H·S公司的专有材料。具有很好的活化—钝化转变能力,耐腐蚀性能极好,在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蚀性,在中性含氯离子介质中具有很好的抗点蚀性,同时具有良好的抗缝隙腐蚀及抗应力腐蚀性能。适用于70℃以下各种浓度硫酸,在常压下耐任何浓度、任何温度的醋酸及甲酸与醋酸的混酸中的耐腐蚀性也很好。

超级奥氏体不锈钢904L是一种含碳量低的高合金的奥氏体不锈钢,在稀硫酸中有很好抗腐蚀性,专为腐蚀条件苛刻的环境而设计。具有较高的铬含量和足够的镍含量,铜的加入使它具有很强的抗酸能力,尤其对氯化物间隙腐蚀和应力腐蚀崩裂有高度抗性,不易出现蚀损斑和裂缝,抗点蚀能力略优于其他钢种,具有良好的可加工性和可焊性,可用于压力容器。

904L超级不锈钢牌号及标准:

00Cr20Ni25Mo4.5Cu(国标) 、UNS N08904(美国机动车工程师学会和美国材料与试验协会于1967年共同设计的标准)、DIN1.4539(德国标准)、ASTM A240(美国材料与试验协会标准;全新标准将其归为不锈钢系列,原有标准ASME SB-625将其归为镍基合金系列)、SUS890L。

上海勃西曼904L

904L超级不锈钢金相结构:?

904L是完全奥氏体组织,舆一般含钼量高的奥氏体不锈钢相比,904L对铁素体和α相的析出不敏感。

904L超级不锈钢加工性能:

焊接性能

与一般的不锈钢一样,904L可以用各种各样的焊接方式进行焊接。最常用的焊接方式为手工电弧焊或隋性气体保护焊,焊条或焊丝金属基于母材的成分且纯度更高,钼的含量要求高于母材。焊前一般无须进行预热,但是在寒冷的户外作业,为避免水汽的凝集,接头部位或临近区域可作均匀加热。注意局部温度不要超过 10 0℃,以免导致碳集聚,引起晶间腐蚀。焊接时宜用小的线能量、连续及快的焊接速率。焊后一般无须热处理,如需进行热处理,须加热至110 0~ 1150℃后迅速冷却。

机加工性能

904L的机加工特点类似于其他奥氏体不锈钢,加工过程中有粘刀及加工硬化的趋势。须用正前角硬质合金刀具,以硫化及氯化油作为切削冷却液,设备及工艺应以减少加工硬化为前提。切削过程中应避免用慢的切削速度及进刀量。

耐腐蚀性及主要使用环境

904L是为腐蚀条件苛刻的环境所设计的一种含碳量很低、高合金化的奥氏体不锈钢,比316L和317L具有更好耐腐蚀性性,同时兼顾了价格与性能,性价比较高。因添加1.5%的铜,对于硫酸和磷酸等还原性酸而言,具有优秀的耐腐蚀性。对氯离子引起的应力腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀也具有优良的耐腐蚀性能,有着良好的耐晶间腐蚀能力。在0-98%的浓度范围内纯硫酸中,904L的使用温度可高达40摄氏度。在0-85%浓度范围内的纯磷酸中,其抗腐蚀性能是非常好的。在湿法工艺生产的工业磷酸中,杂质对抗腐蚀性能有很强的影响。在所有各种磷酸中,904L抗腐蚀性优于普通的不锈钢。在强氧化性的硝酸中,904L与不含钼的高合金化的钢种相比,抗腐蚀性能较低。在盐酸中,904L的使用仅限于较低的浓度1-2%。在这个浓度范围。904L的抗腐蚀性能好于常规不锈钢。904L钢具有很高的抗点腐蚀能力。在氯化物溶液中其抗缝隙腐蚀能。力也是很好的。904L的高镍含量,降低了在麻坑和缝隙处的腐蚀速度。普通的奥氏体不锈钢在温度高于60摄氏度时,在一个富氯化物的环境中对应力腐蚀可能是敏感的,通过提高不锈钢的镍含量,可以降低这种敏化性。由于高的镍含量,904L在氯化物溶液,浓缩的氢氧化物溶液和富硫化氢的环境中,具有很高的抗应力腐蚀破裂能力。

应用领域

石油、石化设备,如石化设备中的反应器等,硫酸的储存与运输设备,如热交换器等,发电厂烟气脱硫装置,主要使用部位有:吸收塔的塔体、烟道、档门板、内件、喷淋系统等,有机酸处理系统中的洗涤器和风扇,海水处理装置,海水热交换器,造纸工业设备,硫酸、硝酸设备,制酸、制药工业及其他化工设备、压力容器,食品设备,制药厂:离心机,反应器等,植物食品:酱油罐,料酒,盐罐,设备和敷料,对稀硫酸强腐蚀介质904L是匹配的钢种。