[实用新型]钢铁工件上的双层镍磷合金层膜

说明书

技术领域

本实用新型属于工件表面强化及装饰技术领域，特别涉及一种钢铁工件上的双层镍磷合金层膜。

背景技术

镍磷合金化学镀工艺的镀覆原理是：利用化学反应将镍离子还原并沉积到工件的表面，得到一层厚度可控，致密均匀的镀层。它根据服役环境和工况，调节镀层的磷含量及热处理工艺，可使镀层耐腐蚀、耐磨损，或兼备两种性能。该镀层已成功地在碳钢制品上施镀镍(磷)层已代替不锈钢件，还可以通过适当处理提高镀层硬度用于取代零件的硬铬镀层。

目前国内外关于镍磷合金镀层的专利很多，都是关于单层镍磷合金镀层的工艺或溶液组成的专利。因为非晶态镍磷合金镀层是均一的单相组织，具有较高的耐磨、耐蚀性。但是，镀镍层在微观上具有多孔结构，由于镍的电位相对于铁较正，对于单层的镍磷合金层膜，当腐蚀出现在层膜表面的时候，腐蚀介质沿着垂直于工件表面的通孔一直纵向发展，很容易穿透层膜到达基体；又因为镍磷合金层膜相对于钢来说属于阴极性层膜，所以暴露出来的基体就会很容易被锈蚀，从而产生红锈。因此在腐蚀环境中单层镍磷合金层膜对基底钢铁材料不仅不具有保护作用，反而会形成严重的局部腐蚀，影响材料性能。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是为钢铁工件的腐蚀提供一种具有较高耐蚀性的钢铁工件上的双层镍磷合金层膜。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

钢铁工件上的双层镍磷合金层膜由双层膜组成，第一层为镍磷合金层膜，在第一层镍磷合金层膜上有第二层镍磷合金层膜。

所述的第一层镍磷合金镀层为含磷9-11％的镍磷合金层膜。

所述的第一层镍磷合金层膜厚度为5-50μm。

所述的第一层镍磷合金层膜的厚度为5-50μm的含磷9-11％的镍磷合金层膜。

所述的第二层镍磷合金层膜为含磷2～3％的镍磷合金层膜。

所述的第二层镍磷合金层膜厚度为5-50μm。

所述的第二层镍磷合金层膜的厚度为5-50μm的含磷2～3％的镍磷合金层膜。

本实用新型具有较高耐蚀性和耐磨性的优点，使用该双层层膜镀覆普通的钢铁件可代替不锈钢件，由于目前镀铬已经被禁止使用，因此本实用新型还可以取代镀铬镀件。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方案

本实用新型为在工件基体1上有双层镍磷合金层膜。

第一层镍磷合金层膜2为含磷9-11％的镍磷合金层膜。

第一层镍磷合金层膜2的厚度为5-50μm。

第一层镍磷合金层膜2的厚度为5-50μm的含磷9-11％的镍磷合金层膜。

第二层镍磷合金层膜3为含磷2～3％的镍磷合金层膜。

第二层镍磷合金层膜3的厚度为5-50μm。

第二层镍磷合金层膜3的厚度为5-50μm的含磷2～3％的镍磷合金层膜。

具体实现方式为：在工件基体1上镀复5-50μm的含磷9-11％的镍磷合金镀层2，镀覆时间为1-3小时，采用市售的高磷镍磷合金镀液；再镀复5-50μm的含磷2-3％的镍磷合金镀层3，镀覆时间为1-3小时，采用市售的低磷镍磷合金镀液。即得到完整的双层镍磷合金层膜。中性盐雾试验表明，双层Ni-P镀层的耐蚀性比相同厚度的单层Ni-P镀层提高4-6倍，出现第一点红锈的时间可达到384h。

当腐蚀沿着垂直于表面的方向蔓延时，首先穿透顶层的低磷的镍磷合金层膜遇到底层的高磷的镍磷合金层膜时，由于两层之间存在较高的电位差(大于500mV)，在层膜界面处出现腐蚀微电池，电位较正的高磷层膜作为阴极，相对应的低磷层膜作为微电池的阳极。由于双层的镍磷合金层膜的电化学保护作用，所以在腐蚀发生的过程中，层膜表面的腐蚀电流得到分散，从而延缓了基体的腐蚀。

以具体实例进行进一步详细说明本实用新型。

实例1：

在汽车方向盘支架上镀复6.3μm的含磷9-11％的镍磷合金镀层膜2，再镀复15.6μm的含磷2-3％的镍磷合金镀层膜3。即得到完整的的双层镍磷合金层膜。

实例2：

在活塞环上(材质为4Cr13不锈钢)镀复12.0μm的含磷9-11％的镍磷合金镀层膜2，再镀复25.8μm的含磷2-3％的镍磷合金镀层膜3。即得到完整的双层镍磷合金层膜。