自催化鍍一般稱為'化學(xué)鍍、'無電鍍'等自催化鎳磷鍍及工業(yè)應(yīng)用 無電解鍍鎳是目前國(guó)際上發(fā)展速度較快的表面處理工藝。它以無公害、操作簡(jiǎn)單和可鍍基底廣泛以及鍍層良好的耐磨耐腐性能受到工業(yè)界普遍矚目和青睞。

自催化鎳磷鍍（以下稱化學(xué)鍍鎳）技術(shù)，是目前國(guó)際上發(fā)展速度蕞快的低溫表面強(qiáng)化高新技術(shù)。它蕞初是作為電鍍鎳和電鍍鉻的代用鍍層而工業(yè)化應(yīng)用，以后發(fā)展到耐腐蝕性、耐磨性和電磁波屏蔽特性等多功能用途而獲得廣泛應(yīng)用。尤其在國(guó)際上它作為一個(gè)無公害排放的表面處理工藝，獲得綠色環(huán)保技術(shù)的美稱，受到了工業(yè)界的普遍矚目和青睞。其應(yīng)用幾乎涉及所有工業(yè)領(lǐng)域。

化學(xué)鍍鎳在石油工業(yè)中的應(yīng)用 多年來石油一直是化學(xué)鍍鎳的檢驗(yàn)場(chǎng),化學(xué)鍍鎳已在大量的應(yīng)用中有出色表現(xiàn).在北美所有的化學(xué)鍍鎳中大約15%是用于油氣工業(yè).已證明對(duì)石油工業(yè)蕞有價(jià)值的性能是鍍層的厚度均勻性,優(yōu)異的耐蝕性能以及耐磨/耐沖刷性能。

?電鍍的基本原理

電鍍是指在直流電的作用下，電解液中的金屬離子還原，并沉積到零件表面形成有一定性能的金屬鍍層的過程。電解液主要是水溶液，也有有機(jī)溶液和熔融鹽。當(dāng)直流電通過兩電極及兩極間含金屬離子的電解液時(shí)，金屬離子在陰極上還原沉積成鍍層，而陽極氧化將金屬轉(zhuǎn)移為離子。

金屬離子按如下步驟沉積：

①傳遞步驟

液相中的反應(yīng)粒子（金屬水化離子或配合離子）向陰極表面?zhèn)鬟f的步驟，有電遷移、擴(kuò)散及對(duì)流三種不同方式。

②前置化學(xué)步驟

研究表明，直接參加陰極電化學(xué)還原反應(yīng)的金屬離子往往不是金屬離子在電解液中的主要存在形式。在還原之前，離子在陰極附近或表面發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，然后才能放電還原為金屬。

電鍍結(jié)晶步驟

吸附原子通過表面擴(kuò)散，到達(dá)生長(zhǎng)點(diǎn)而進(jìn)入晶格，或吸附原子相互碰撞形成新的晶核并長(zhǎng)大成晶體。

金屬離子以一定的電流密度進(jìn)行陰極還原時(shí)，原則上，只要電極電位足夠負(fù)，任何金屬離子都可能在陰極上還原，實(shí)現(xiàn)電沉積。但由于水溶液中有氫離子、水分子及多種其他離子，使得一些還原電位很負(fù)的金屬離子實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)沉積過程。所以，金屬離子在水溶液中能否還原，不僅決定于其本身的電化學(xué)性質(zhì)，還決定于金屬的還原電位與氫還原電位的相對(duì)大小。若金屬離子還原電位比氫離子還原電位更負(fù)，則電極上大量析出氫，金屬沉積。金屬離子還原析出的可能性是獲得鍍層的首要條件，而要獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的鍍層，還要有合理的鍍液組成和合理的工藝控制。

電鍍過程分析，為降低氫脆危害，鍍鉻廠家通常在鍍鉻后進(jìn)行消氫處理以消除氫脆失效產(chǎn)生的影響。日本學(xué)者曾對(duì)模具零件電鍍后的脫氫工藝開展深入研究，并得出了在（190±15）℃進(jìn)行30min加熱脫氫處理，保溫約3h后隨爐緩冷至100℃后自然冷卻可獲得良好脫氫效果的結(jié)論。對(duì)電鍍廠家的電鍍工藝開展失效機(jī)理分析過程發(fā)現(xiàn)，該模具零件酸洗及電鍍工序后脫氫處理不及時(shí)或不充分，造成電鍍后脫氫不徹底而產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。由于氫脆裂紋具有延滯性，鍍鉻過程中或鍍鉻結(jié)束后模具零件表面無明顯裂紋，模具在后期使用過程中在外力沖擊載荷作用下促進(jìn)氫脆的生長(zhǎng)與擴(kuò)展，終致使模具零件表面出現(xiàn)裂紋。綜合上述分析結(jié)果可知，壓邊圈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、鑄件及鑄棒的金相組織與力學(xué)性能均符合行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但模具零件在淬火或補(bǔ)焊過程中產(chǎn)生細(xì)小裂紋以及在鍍鉻過程中因脫氫不徹底導(dǎo)致裂紋生成及裂紋源不斷生長(zhǎng)與擴(kuò)展。