钢铁表面电镀金属及其性能研究进展

钢铁材料因其优秀的力学性能、低廉的价格而被广泛用在国防、航空等工业领域。然而钢铁的腐蚀、磨损问题一直困扰着人们。金属镀层凭借低廉的价格、简单的制备工艺和出色的防护能力常被用于钢铁的磨损、腐蚀防护。综述了锌、镍、铬及其合金镀层对钢铁硬度、耐磨、耐蚀性的影响,阐述了电镀液成分对镀层质量的影响;介绍了脉冲参数对镀层组织结构、耐磨、耐蚀性的影响以及超声波、磁场等辅助加工技术在电镀工艺中的应用;总结了目前钢铁表面电镀金属存在的一些挑战,并对电镀的发展做了适当展望。

ACBK光度法测定镍

在pH 10.38的Britton-Robison缓冲介质中,硫酸镍与酸性铬兰K(ACBK)共存时,溶液变为紫色,在516 nm、548~554 nm附近各产生一个新的吸收峰,600 nm处出现明显的褪色现象。考察了体系最适宜的实验条件,发现:在516 nm、600 nm处ACBK-Ni^(2+)体系的ΔA与硫酸镍浓度均具有良好的线性关系,其中600 nm处的线性关系最好,r为0.9974,ΔA=0.1191-0.1297 c,用于环境水样中Ni^(2+)含量的测定,回收率为99.5%~106.4%,RSD为1.0%~1.2%,结果可靠,由此建立了一种测定环境中Ni^(2+)含量的光度法。

加热炉高铬镍合金铸造管板的应力分析浅析

加热炉对流段烟气入口温度较高。高铬镍合金铸造管板常用于对流段管束的支撑。近年来,铸造管板在使用中发生失效开裂导致对流段盘管泄漏的现象时有发生。文章对国外某加热炉铸造管板的损坏和更换情况进行了介绍,同时,应用应力分析软件ANSYS对该铸造管板在各工况下的受力情况进行分析模拟,找到了开裂原因。针对上述原因,对原管板材料进行重新选材,并对管板结构进行重新设计,保证了加热炉的长周期安全稳定运行。

新型不锈钢激光微孔网在连续分蜜机的运用前景探讨

本文分析了连续分蜜机传统镍镀铬网和新型不锈钢激光微孔网的优缺点,并通过生产现场实验,将两者在使用寿命、生产效果上进行比较,生产数据证实激光网在低级糖膏分离使用中具有可替代传统镍网的优势。

Cr对HY3包覆型涂层退除的影响

使用真空电弧镀技术制备了包覆型涂层HY3,对退除经过时效后的涂层的影响因素进行了研究。结果表明,涂层经过时效后,其中Cr元素的含量大增。由于Cr2O3与NiO性质的不同,以HF和HNO3为主的1#溶液适合退除时效前的涂层,以HNO3和FeCl3为主的2#溶液适合于退除时效后的涂层。

超音速火焰喷涂含氟化物的碳化铬/镍铬涂层结构及性能

采用超音速火焰喷涂技术制备用于航空发动机刷式封严系统的含氟化钙、氟化钡的碳化铬/镍铬自润滑耐磨涂层。对涂层各项性能进行了检测和分析:涂层显微组织结构均匀,结合强度大于60 MPa,硬度值86～90 HR15N,680～720 HV0.3,耐风冷热震循环次数1000次以上,最大摩擦因数不超过0.15。结果表明,超音速火焰喷涂含氟化钙、氟化钡的碳化铬/镍铬自润滑耐磨涂层综合性能优异,可以作为刷式封严系统的封严涂层。

碲对镍铬合金耐磨损性能的影响

在镍铬合金粉末中加入微量碲元素,通过球磨机械搅拌混合后,采用氧乙炔非真空烧结工艺制备试样,用HBRV-187.5布洛维硬度仪、MMW-1立式万能摩擦磨损试验机和扫描电镜检测合金的洛氏硬度、耐磨损性能、磨损形貌和摩擦系数等性能.试验表明:合金在无润滑干摩擦条件下,碲的质量分数为0.8%～1.0%时,具有最高的洛氏硬度、最少的磨损失重量、最少的磨损脱落,很浅的沟槽及很稳定的摩擦系数曲线.由于微量碲元素的加入,合金生成新的相,起到提高合金硬度和稳定合金磨损性能的作用.

镁合金直接化学镀镍的无铬无氟前处理研究

通过正交实验优选了镁合金化学镀镍无铬无氟的前处理工艺。该前处理液基本组成为马日夫盐、磷酸、硝酸等,在25℃下,酸洗3 min。采用该工艺,不仅能明显提高镁合金基体的耐蚀性,同时还能改善镁合金与化学镀镍层的结合力。

化学镀镍层镀硬铬工艺

研究了化学镀镍层上镀硬铬工艺。试验结果表明镀前热处理和阴极活化是其技术关键。

水泥窑冷却机用稀土耐热耐磨钢的研制

具有表面吸附作用的稀土能显著改善高镍铬奥氏体钢的抗氧化性、耐磨性、韧性和长期时效稳定性等高温性能。利用稀土该特性研制水泥窑用ZG189RE耐热耐磨钢铸件,能延长使用寿命,较大地减少钢中镍铬含量,降低生产成本。这已为生产所证实,用户反应良好。

电弧炉生产镍铬铁的生产实践

采用电弧炉将红土镍矿生产镍铬铁在技术上可行,经济效益显著。通过科技创新,开辟了电弧炉的冶炼新功能——电弧炉当作矿热炉使用,生产镍铬铁。该工艺具有一定的推广意义。

熔融制样-X射线荧光光谱法、ICP-AES法测定地质样品中锰、锌、铜、镍、铬、铅、钴的比较

选用X射线荧光光谱法(XRF)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES),同时测定地质样品中的锰、锌、铜、镍、铬、铅、钴。XRF采用熔融制样,用水系沉积物、土壤、岩石等国家标准物质绘制校准曲线,使用铑靶Ka线的康普顿散射线作内标,理论α系数法校正基体效应和谱线重叠干扰。ICP-AES采用四酸溶样,各元素选用干扰较少的分析线进行测定。通过分析样品的制备、基体效应的校正、分析方法的检出限、精密度和准确度等方面的比较得出,XRF测定地质样品中的锰、锌、铜、镍、铬、铅、钴,检出限、精密度和准确度基本满足"两调一查"规范的要求,熔样速度决定样品分析效率;ICP-AES法检出限低,精密度高,准确度好,线性范围宽,分析效率高,适合大批量地质样品快速同时测定。

循环乙烷裂解炉炉管失效分析

某材料为35Cr45Ni高镍铬奥氏体耐热钢的循环乙烷裂解炉炉管在停炉后发生开裂,通过对其进行宏观形貌、微观形貌、显微组织以及化学成分等方面的分析和理论计算,找出了炉管开裂失效的原因,并提出了相应的预防措施和建议。结果表明:炉管长期在高温下服役,导致其强度降低,塑性和韧性变差;同时炉管内形成了很厚的结焦层,由于结焦层的热膨胀系数和炉管的热膨胀系数相差很大,使其在停炉冷却过程中对炉管内壁产生了很大的环向应力,当其超过炉管的抗拉强度时,就会导致炉管发生纵向全管开裂。

提高 3Cr24Ni7 钢热疲劳性的研究

指出３Ｃｒ２４Ｎｉ７钢高温失效的原因是由于高温下组织变化造成的碳化物平均间距过大，高温强度低于承载应力而引起的，其热疲劳是一种低周高应力疲劳，氧化裂纹在横向应力作用下沿晶界的扩展导致还原镁罐的最终开裂或漏气而报废．利用Ｎ，ＲＥ和Ｂ的微量合金化净化并强化了晶界，使得改性后的该钢种抗热疲劳性大幅度提高．

火焰原子吸收光谱法测定红土镍矿中铜、锌、铬含量

红土镍矿样品用盐酸、硝酸分解,残渣用焦硫酸钾熔融,在稀盐酸介质中,采用氘灯扣除背景,分别用原子吸收光谱仪于波长324.8,213.9,357.9 nm处,使用空气–乙炔火焰,测量铜、锌、铬的含量。在最佳实验条件下,铜、锌、铬的质量浓度分别在0.50～2.50,0.30～1.50,0.50～4.50 mg/L范围内与吸光度线性关系良好,相关系数r分别为0.9986,0.9943,0.9942。方法检出限铜为0.0067 mg/L,锌为0.0010 mg/L,铬为0.0014 mg/L,加标回收率为95.0%～105.7%。精密度试验验证铜、锌、铬的含量分别在0.01%～0.50%,0.01%～1.00%,0.01%～4.00%范围内重复性和再现性较好。此方法适合于红土镍矿中铜、锌、铬含量的测定。

铬天青S-过氧化氢体系催化动力学光度法测定钢铁及合金中镍

实验研究发现，在pH9．OO的NH3-NH4C1缓冲溶液中，镍（Ⅱ）对过氧化氢氧化铬天青S的褪色反应存在明显的催化作用，由此建立了催化动力学光度法测定钢铁及合金中微量镍（Ⅱ）的新方法。通过试验确定了酸度为pH9．OO，在2．OOmL1×10^-2mol／L铬天青S溶液和1．2mL3％（V／V）过氧化氢存在下，沸水水浴中反应15min的最佳测定镍（Ⅱ）条件。并考察了C1、NOf、K＋、Na＋等多种常见非金属离子和金属离子对反应的影响，发现大部分常见离子对测定干扰较小或无干扰，对于钢铁及合金样品中Fe^3＋、Cu^2＋的干扰可加入NH4F和KI溶液消除。在最佳实验测定条件下，测得体系的最大吸收峰位为425nlTl，催化反应表面活化能E4=77．44kJ／mol，速率常数k=4．47×10^-4S^-1镍（Ⅱ）的质量浓度在0．025～2．00μg／mL范围内，校准曲线线性回归方程为△A=0．0836ρ（μg／mL）-0．0052，相关系数r=O．9983，方法中镍检出限为0．007ug／mL。方法用于钢铁及合金标准样品中镍的测定，结果与认定值一致，相对标准偏差（RSD，n=5）为1．2％～2．1％。

超音速喷涂含氟化物涂层工艺研究

在航空发动机设计中,正确地选择和使用涂层对保证和提高机件的可靠性、耐久性和寿命至关重要。本文简要介绍了刷式密封及超音速喷涂机理及特点,阐述了超音速喷涂含氟化物的碳化铬/镍铬自润滑耐磨涂层的工艺方法,对含氟化物的碳化铬/镍铬涂层进行结合强度试验、热震试验、硬度测定和金相分析。结果表明,超音速喷涂含氟化物的碳化铬/镍铬涂层的层间氧化物含量和孔隙率低、组织致密、结合强度高,能显著提高刷式密封的封严效果。

添加碲对Ni-Cr合金磨损性能影响的研究

研究在镍基自熔性合金粉末中加入微量的碲元素以稳定材料的硬度及抗磨损能力和综合性能。通过对碲镍铬自熔性合金材料进行显微组织分析、硬度测试分析、摩擦磨损行为以及磨损形貌分析,表明碲镍铬自熔性合金材料具有硬度高、耐磨损性能好等特点。

以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍研究

研究了以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍。采用无铬前处理在AZ91D镁合金表面形成高锰酸盐和磷酸盐化学转化膜,用SEM、EDX、XRD和极化曲线等方法研究化学转化膜和化学镀镍层的形貌、组成及在3.5%的NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在高锰酸盐转化膜表面形成的化学镀镍层呈胞状,较致密,有微裂纹;在磷酸盐转化膜上形成的化学镀镍层也呈胞状,晶胞大小不均匀,没有微裂纹。镀层厚度均匀,致密,无孔隙。在3.5%的NaCl溶液中的极化曲线表明化学转化膜对镁合金基体的耐腐蚀性能提高不大,经高锰酸盐和磷酸盐前处理的化学镀镍层腐蚀电位分别为-0.48VSCE和-1.12VSCE。以硫酸镍为主盐的经磷酸盐前处理的化学镀镍层较好地提高了镁合金的耐腐蚀性能。

分光光度法测定镀铬溶液中铜、铁及镍杂质

介绍了镀铬溶液中铜、铁和镍杂质的快速分析方法。以双环己酮草酰二腙作指示剂,用分光光度法测定铜;以钛铁试剂作指示剂用光度法测定铁;以丁二酮肟作指示剂用光度法测定镍。实验表明,这三种方法的回收率分别为99.2%、99.1%和102%。方法简单,快速而准确,能够满足镀铬溶液中铜、铁和镍杂质的监控要求。