ความต้านทานการกัดกร่อนของการเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัส

การเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัส (โลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัส) มีความต้านทานการกัดกร่อนที่โดดเด่นเนื่องจากโครงสร้างและประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของความสม่ำเสมอไม่มีความพรุนและความมั่นคงทางเคมี ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์ลักษณะความต้านทานการกัดกร่อนปัจจัยที่มีอิทธิพลและสถานการณ์การใช้งาน:
I. ลักษณะความต้านทานการกัดกร่อนของการเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัส
1. ข้อดีตามธรรมชาติของโครงสร้างอสัณฐาน
การเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัส (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเคลือบฟอสฟอรัสสูงปริมาณฟอสฟอรัส 8%~ 12%) เป็นโครงสร้างอัลลอยอสัณฐานที่มีการจัดเรียงอะตอมที่ไม่เป็นระเบียบและไม่มีข้อบกพร่องเช่นขอบเขตของเม็ดและการแยก มันสามารถป้องกันการกัดกร่อนของสื่อจากการเจาะไปตามขอบเขตของเมล็ดและความต้านทานการกัดกร่อนของมันดีกว่าของโลหะผลึกอย่างมีนัยสำคัญ (เช่นนิกเกิลไฟฟ้า)
เมื่อเทียบกับการเคลือบแบบดั้งเดิม:
ประเภทการเคลือบลักษณะโครงสร้างเวลาความต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือ (ทดสอบสเปรย์เกลือเป็นกลาง)
โครงสร้าง polycrystalline นิกเกิล (ผลึก) (ผลึก) 24 ~ 48 ชั่วโมง (ง่ายต่อการเกิดสนิม)
ฟอสฟอรัสต่ำนิกเกิล-ฟอสฟอรัสโลหะผสมไมโครคริสตัลไลน์ + ส่วนผสมอสัณฐาน 500 ~ 1,000 ชั่วโมง
อัลลอยฟอสฟอรัสฟอสฟอรัส-ฟอสฟอรัสสูงอสัณฐานอย่างสมบูรณ์ 1,000 ~ 2000 ชั่วโมงขึ้นไป
2. ความเสถียรทางเคมีที่ยอดเยี่ยม
ความต้านทานการกัดกร่อนของกรด:
การเคลือบฟอสฟอรัสสูงทำงานได้ดีในกรดซัลฟูริกเจือจางกรดไฮโดรคลอริกและกรดฟอสฟอริก (เช่นอัตราการกัดกร่อน<0.1 mm/a in 5% H₂SO₄ solution), but strong oxidizing acids (such as nitric acid) may destroy the passivation film and should be used with caution.
ความต้านทานการกัดกร่อนของอัลคาไล:
เสถียรภาพที่ดีในการแก้ปัญหาอัลคาไลน์เช่น NaOH และ KOH (เช่นอัตราการกัดกร่อน<0.05 mm/a in 10% NaOH solution), suitable for alkaline environments such as chemical industry and ocean.
ความต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือ:
ฟิล์มฟอสฟอรัสออกไซด์ passivation สามารถเกิดขึ้นบนพื้นผิวของการเคลือบเพื่อแยกสารตั้งต้นออกจากสื่อการกัดกร่อน (เช่นCl⁻) ในการทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลางการเคลือบฟอสฟอรัสสูงสามารถทนต่อมากกว่า 1,000 ชั่วโมงโดยไม่ต้องเกิดสนิมสีแดง (มาตรฐาน GB\/T 10125)
3. ความสม่ำเสมอและความสามารถในการครอบคลุม
การชุบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสเป็นปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาของตัวเองและความหนาของการเคลือบก็สม่ำเสมอ ไม่ว่ารูปทรงเรขาคณิตของชิ้นงานจะซับซ้อนเพียงใด (เช่นรูตาบอดร่องลึก) ข้อผิดพลาดความหนาของการเคลือบจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ± 5%หลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการกัดกร่อนในท้องถิ่นที่เกิดจากการกระจายกระแสไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอ
The coating has a strong bond with the substrate (bonding strength>200 MPa) ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะลอกออกและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มเติม
2. ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อความต้านทานการกัดกร่อน
1. เนื้อหาฟอสฟอรัส
การเคลือบฟอสฟอรัสต่ำ (ปริมาณฟอสฟอรัส 1%~ 5%): โครงสร้างผลึก, ความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่ดี, ส่วนใหญ่ใช้ในโอกาสที่ทนต่อการสึกหรอ (เช่นพื้นผิวเชื้อรา)
การเคลือบฟอสฟอรัสขนาดกลาง (ปริมาณฟอสฟอรัส 5%~ 8%): microcrystalline + โครงสร้างผสมอสัณฐาน, ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมที่สมดุล, ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่าการเคลือบฟอสฟอรัสต่ำ
การเคลือบฟอสฟอรัสสูง (ปริมาณฟอสฟอรัสสูงกว่า 8%): อสัณฐานอย่างสมบูรณ์ด้วยความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีที่สุดเป็นตัวเลือกแรกสำหรับอุปกรณ์เคมีและทางทะเล
2. กระบวนการหลังการรักษา
การรักษาความร้อน:
การบำบัดความร้อนหลังการชุบ (เช่นฉนวน 300 ~ 400 องศาเป็นเวลา 1 ~ 2 ชั่วโมง) สามารถเปลี่ยนสถานะอสัณฐานให้เป็นสถานะผลึกได้ทำให้เกิดขั้นตอนการเสริมสร้างNi₃p แม้ว่ามันจะเพิ่มความแข็ง แต่ก็อาจเพิ่มความเสี่ยงของการกัดกร่อนระหว่างกันซึ่งจำเป็นต้องชั่งน้ำหนักตามข้อกำหนดการต้านทานการกัดกร่อน
การรักษาแบบปิดผนึก:
หลังจากการชุบการปิดผนึกโครเมตหรือการเคลือบอินทรีย์ (เช่นอีพอกซีเรซิน) สามารถเติม micropores ของการเคลือบและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน (อายุการทดสอบสเปรย์เกลือสามารถขยายได้ 30%~ 50%)
3. วัสดุพื้นผิวและการรักษาล่วงหน้า
ความสะอาดของพื้นผิวพื้นผิว (เช่นคราบน้ำมันและระดับออกไซด์ตกค้าง) จะทำให้เกิดความแข็งแรงของพันธะของการเคลือบเพื่อลดลงและก่อตัวเป็นไมโครของการกัดกร่อน
พื้นผิวโลหะที่ใช้งานอยู่ (เช่นเหล็กและอลูมิเนียม) จำเป็นต้องสร้างเลเยอร์การเปลี่ยนผ่านผ่านการชุบ pre-nickel หรือการชุบแฟลชเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดปฏิกิริยาโดยตรงระหว่างพื้นผิวและสารละลายกรดที่มีผลต่อคุณภาพของการเคลือบ
iii. สถานการณ์แอปพลิเคชันทั่วไป
1. อุปกรณ์เคมี
เครื่องปฏิกรณ์ท่อวาล์วและชิ้นส่วนอื่น ๆ ที่สัมผัสกับสื่อกรดและอัลคาไลการเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสสูงสามารถทนต่อการกัดกร่อนระยะยาว (เช่นอุปกรณ์การผลิตปุ๋ยฟอสเฟต)
2. วิศวกรรมทางทะเล
ชิ้นส่วนเรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำทะเลเซ็นเซอร์ทางทะเล ฯลฯ ต้านทานสเปรย์เกลือและการกัดกร่อนน้ำทะเล (อัตราการกัดกร่อนของสารละลาย NaCl<0.02 mm/a).
3. อุตสาหกรรมอาหารและยา
การเคลือบฟอสฟอรัสสูงไม่มีขอบเขตเกรนไม่ใช่ง่ายต่อการผสมพันธุ์แบคทีเรียและทนต่อการกัดกร่อนของกรดอินทรีย์ (เช่นกรดซิตริกและกรดอะซิติก) เหมาะสำหรับอุปกรณ์แปรรูปอาหารและอุปกรณ์การแพทย์
4. รถยนต์และการบินและอวกาศ
ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ (เช่นเทอร์โบชาร์จเจอร์) และส่วนประกอบระบบไฮดรอลิกต้านทานการกัดกร่อนของซัลไฟด์ในน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่น
4. การเปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อนกับสารเคลือบอื่น ๆ
ประเภทการเคลือบประเภทความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปสถานการณ์การสเปรย์เกลือเวลา (ชั่วโมง) เปรียบเทียบต้นทุน (นิกเกิลไฟฟ้าเป็น 1)
Electroplating Nickel General Protection (เช่นชิ้นส่วนตกแต่ง) 24 ~ 48 1
ส่วนประกอบเหล็กกลางแจ้งแบบจุ่มร้อน (เช่น Guardrails) 500 ~ 800 0 8
โลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัส (ฟอสฟอรัสสูง) สภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง (เช่นอุตสาหกรรมเคมี, มหาสมุทร) 1000+ 2 ~ 3
Electroplating hard chromium resesistant และข้อกำหนดคอมโพสิตที่ทนต่อการกัดกร่อน (เช่นเพลา) 500 ~ 1000 1. 5 ~ 2
สรุป
ความต้านทานการกัดกร่อนของการเคลือบโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอสัณฐานและปริมาณฟอสฟอรัส การเคลือบฟอสฟอรัสสูงทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่ซับซ้อนซึ่งการเคลือบแบบดั้งเดิมนั้นยากที่จะรับมือกับ ในการใช้งานจริงเนื้อหาฟอสฟอรัสจะต้องได้รับการคัดเลือกตามปัจจัยต่าง ๆ เช่นประเภทกลางอุณหภูมิความเครียด ฯลฯ และความน่าเชื่อถือได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยการปรับกระบวนการก่อนการรักษาและการรักษาก่อนการรักษา