化学镀Ni-P合金在木工刀具上的应用研究

    摘要： 利用化学镀技术， 在木材加工用硬质合金圆锯片上制备了 Ｎｉ－ Ｐ 合金镀层， 通过 ＸＲＤ、中性盐雾实验和显微硬度分析等手段， 对镀层的组织特征、热稳定性、耐蚀性及硬度等进行了分析。锯片的切割实验表明， Ｎｉ－ Ｐ 合金镀层具有均匀致密、硬度高、耐磨性高、减摩擦、耐蚀性好等特性。
     关键词： 化学镀； Ｎｉ－ Ｐ； 热稳定性； 硬度； 耐蚀性
     中图分类号： ＴＧ３３５    文献标识码： Ａ    文章编号：１００１－４４６２（２００６）０８－００２４－０３
     化学镀复合镀层是近年来发展起来的一种新的表面技术，是一种通过镀覆来制造复合材料的方法，它的出现被誉为功能镀层发展史上的一个里程碑，也成为当今改善材料表面摩擦性能的有效方法。
     化学镀镍是化学镀中应用最为广泛的镀种，它可用于钢铁、铜及其合金等金属材料或陶瓷和塑料等非金属材料上的镀覆，具有镀层厚度均匀、结晶细致、耐蚀性好等优点，应用极为广泛。以次磷酸盐作还原剂制备镍磷复合镀层也已经成为重要的工艺手段，在许多工程技术领域中作为电磁屏蔽层、硬磁盘底镀层、半导体表面功能镀层和耐磨层，具有广泛的工程应用价值，如摩托车的减振筒、抽油泵柱塞、阀门石油套管等，在很多方面取代了电镀硬铬。但目前国内外将镍磷复合镀层用于木工刀具的表面处理还不多见， 只在极少数的企业有少量应用， 主要是因为化学镀溶液稳定性较差，溶液的维护调整比较麻烦， 材料费用高。
     木工锯片常用的几种表面处理方法是涂防锈油、喷涂特氟龙涂料及电镀铬， 最常用的是涂防锈油。在这里借助多种分析手段， 研究了锯片上的 Ｎｉ－Ｐ 合金镀层的热稳定性、耐蚀性及减摩性， 并与带有硬膜油膜的锯片进行比较， 以使这种功能镀层在工程应用上得以普及。
    １ 实验方法
    本实验采用刨花板专用锯片作为 Ｎｉ－Ｐ化学镀的基材， 锯片的基体材质是 ６５Ｍｎ。锯片经除油、碱洗、流动水洗、酸洗、化学镀、水洗、吹干等工艺过程， 并按表１的镀液配方及操作条件制备而成。其中Ｎｉ－Ｐ镀层对应的缓冲剂为 ＮａＡｃ。
     采用配备能谱分析仪ＪＳＭ－５９０ 的 ＳＥＭ、ＸＲＤ 和ＥＤＳ 对镀层的组织特征和成分进行分析。
              
     测试镀层硬度时采用 ６３１ 型显微硬度机对每个试样两面不同部位的多个点进行测试， 取平均值。
     采用中性盐雾试验方法考核镀层的耐蚀性能， 其溶液为 ５％的 ＮａＣｌ， ｐＨ 值为 ６．５￣７．２， 连续喷雾 ８ｈ， 间隔１６ｈ， ２４ｈ 为一周期， 温度为（ ３５±１） ℃， 实验时间为 １２０ｈ；对比耐蚀试样为未作施镀处理的 Ｑ２３５ 钢基体、６５Ｍｎ钢基体和 ７５Ｃｒ１ 基体锯片。
     同种锯片分别采用化学镀 Ｎｉ－ Ｐ 镀层和涂防锈油处理后， 进行锯片切割实验对比， 实验在胜芳某家具厂进行。实验设备如下： 推台锯或摇臂锯； 电机功率 ４ｋＷ，主锯转速 ５０００ｒ／ｍｉｎ； 锯片规格为高档专业锯片 １２＂（ ３００） ×９６Ｔ， 齿型为梯平齿， 配以划线锯使用。切割材料为三聚氢胺双贴面刨花板裁边， 切割厚度为 １．８ｃｍ。
    ２ 结果及分析
    ２．１ Ｎｉ－ Ｐ 化学镀层的成分及组织特征

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