[實用新型]鋼鐵工件上的雙層鎳磷合金層膜

無效

• 申請號: 200620029232.0
• 申請日: 2006-08-23
• 公開（公告）號: CN200981359Y
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 牛麗媛;高成勇;宋華;張苧心;王納新;趙曉宏
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車集團公司
• 主分類號: B32B15/00
• 分類號: B32B15/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 王薇

技術領域

本實用新型屬于工件表面強化及裝飾技術領域，特別涉及一種鋼鐵工件上的雙層鎳磷合金層膜。

背景技術

鎳磷合金化學鍍工藝的鍍覆原理是：利用化學反應將鎳離子還原并沉積到工件的表面，得到一層厚度可控，致密均勻的鍍層。它根據服役環境和工況，調節鍍層的磷含量及熱處理工藝，可使鍍層耐腐蝕、耐磨損，或兼備兩種性能。該鍍層已成功地在碳鋼制品上施鍍鎳(磷)層已代替不銹鋼件，還可以通過適當處理提高鍍層硬度用于取代零件的硬鉻鍍層。

目前國內外關于鎳磷合金鍍層的專利很多，都是關于單層鎳磷合金鍍層的工藝或溶液組成的專利。因為非晶態鎳磷合金鍍層是均一的單相組織，具有較高的耐磨、耐蝕性。但是，鍍鎳層在微觀上具有多孔結構，由于鎳的電位相對于鐵較正，對于單層的鎳磷合金層膜，當腐蝕出現在層膜表面的時候，腐蝕介質沿著垂直于工件表面的通孔一直縱向發展，很容易穿透層膜到達基體；又因為鎳磷合金層膜相對于鋼來說屬于陰極性層膜，所以暴露出來的基體就會很容易被銹蝕，從而產生紅銹。因此在腐蝕環境中單層鎳磷合金層膜對基底鋼鐵材料不僅不具有保護作用，反而會形成嚴重的局部腐蝕，影響材料性能。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是為鋼鐵工件的腐蝕提供一種具有較高耐蝕性的鋼鐵工件上的雙層鎳磷合金層膜。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

鋼鐵工件上的雙層鎳磷合金層膜由雙層膜組成，第一層為鎳磷合金層膜，在第一層鎳磷合金層膜上有第二層鎳磷合金層膜。

所述的第一層鎳磷合金鍍層為含磷9-11％的鎳磷合金層膜。

所述的第一層鎳磷合金層膜厚度為5-50μm。

所述的第一層鎳磷合金層膜的厚度為5-50μm的含磷9-11％的鎳磷合金層膜。

所述的第二層鎳磷合金層膜為含磷2～3％的鎳磷合金層膜。

所述的第二層鎳磷合金層膜厚度為5-50μm。

所述的第二層鎳磷合金層膜的厚度為5-50μm的含磷2～3％的鎳磷合金層膜。

本實用新型具有較高耐蝕性和耐磨性的優點，使用該雙層層膜鍍覆普通的鋼鐵件可代替不銹鋼件，由于目前鍍鉻已經被禁止使用，因此本實用新型還可以取代鍍鉻鍍件。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方案

本實用新型為在工件基體1上有雙層鎳磷合金層膜。

第一層鎳磷合金層膜2為含磷9-11％的鎳磷合金層膜。

第一層鎳磷合金層膜2的厚度為5-50μm。

第一層鎳磷合金層膜2的厚度為5-50μm的含磷9-11％的鎳磷合金層膜。

第二層鎳磷合金層膜3為含磷2～3％的鎳磷合金層膜。

第二層鎳磷合金層膜3的厚度為5-50μm。

第二層鎳磷合金層膜3的厚度為5-50μm的含磷2～3％的鎳磷合金層膜。

具體實現方式為：在工件基體1上鍍復5-50μm的含磷9-11％的鎳磷合金鍍層2，鍍覆時間為1-3小時，采用市售的高磷鎳磷合金鍍液；再鍍復5-50μm的含磷2-3％的鎳磷合金鍍層3，鍍覆時間為1-3小時，采用市售的低磷鎳磷合金鍍液。即得到完整的雙層鎳磷合金層膜。中性鹽霧試驗表明，雙層Ni-P鍍層的耐蝕性比相同厚度的單層Ni-P鍍層提高4-6倍，出現第一點紅銹的時間可達到384h。

當腐蝕沿著垂直于表面的方向蔓延時，首先穿透頂層的低磷的鎳磷合金層膜遇到底層的高磷的鎳磷合金層膜時，由于兩層之間存在較高的電位差(大于500mV)，在層膜界面處出現腐蝕微電池，電位較正的高磷層膜作為陰極，相對應的低磷層膜作為微電池的陽極。由于雙層的鎳磷合金層膜的電化學保護作用，所以在腐蝕發生的過程中，層膜表面的腐蝕電流得到分散，從而延緩了基體的腐蝕。

以具體實例進行進一步詳細說明本實用新型。

實例1：

在汽車方向盤支架上鍍復6.3μm的含磷9-11％的鎳磷合金鍍層膜2，再鍍復15.6μm的含磷2-3％的鎳磷合金鍍層膜3。即得到完整的的雙層鎳磷合金層膜。

實例2：

在活塞環上(材質為4Cr13不銹鋼)鍍復12.0μm的含磷9-11％的鎳磷合金鍍層膜2，再鍍復25.8μm的含磷2-3％的鎳磷合金鍍層膜3。即得到完整的雙層鎳磷合金層膜。