金属耐蚀材料第九讲 镍合金

1　概　述镍在许多腐蚀性苛刻的介质中 ,都具有很高的耐蚀性能。镍对铜、铬、铁等金属元素有较高的固溶度 ,因而能组成成分范围广泛的镍合金。镍合金与不锈钢中镍含量的区别是 :一般不锈钢镍含量在 2 0 %以下 ;若镍含量在 2 0 %～ 3 0 %之间 ,则称高镍不锈钢 ;镍合金中的镍含量都在 3 0 %以上 ,称为高镍耐蚀合金 ;其中凡镍含量不小于3 0 % ,Ｎｉ +Ｆｅ≥ 50 %的称为铁镍基耐蚀合金 ;凡镍含量不小于 50 %者 ,称为镍基耐蚀合金。由于高镍耐蚀合金中有镍基和铁镍基 ,而耐热合金 (高温合金 )也有镍基和铁镍基 ,且合金化元素也是常用的Ｃｒ、Ｍｏ…     

一种碱性电镀锌镍合金镀层的抗腐蚀性能研究

在一种锌镍合金碱性电镀体系中,以四乙烯五胺(TEPA)和三乙烯四胺(TETA)混合物作为镍离子络合剂的碱性电镀锌镍合金体系,在低碳钢基材上电沉积制备锌镍合金镀层.利用电化学工作站测试了镀层在3.5％NaCl溶液中的极化曲线和电化学阻抗谱,考察不同电沉积条件参数(电流密度、镍含量、搅拌等)对锌镍合金镀层的腐蚀电化学行为的影响.结果表明,在3.5％NaCl溶液中的模拟海水溶液中,通过极化曲线测得腐蚀电位和腐蚀电流可知镀液含镍含量一定范围内(Ni2+/Ni2++Zn+=15 mol％～20 mol％,得到的镀层对基体有很好的防护作用;随着电流密度的增大镀层的腐蚀电位变负;腐蚀介质的酸碱性越强对镀层的腐蚀越大.     

MBT膜处理铜镍合金对硫酸盐还原菌的缓蚀效果

通过添加HQ、TX-10、NaOH等试剂可以增进2-Mereaptobenzothiazolec(MBT)的水溶性和分散度,提高MBT的缓蚀效率.将MBT与增溶剂、协同剂同时加入到镀膜介质中,对铜镍合金镀膜处理后,金相结构观察和失重法测试结果共同显示,镀膜取得了良好效果.将经过镀膜处理的铜镍合金试片和作为对比的空白试片一起放入含有硫酸盐还原菌的培养基环境中,进行电化学测试和表面分析.结果表明,镀膜能对硫酸盐还原菌的腐蚀产生抑制作用,增强了铜镍合金的耐蚀性能.     

低镍含量碱性电镀锌镍合金工艺研究

电镀锌镍合金以其优异的耐蚀性能于八十年代投入生产用作钢铁材料的耐蚀保护镀层,特别是在汽车工业中得到广泛应用.锌镍合金电镀液有弱酸性和碱性两种体系,其中碱性体系具有较好的分散能力,镀液腐蚀性弱,废水处理方便,生产成本低等优点,近年来得到迅速发展.碱性电镀锌镍合金中的镍含量大多在5～10Wt%的范围内.本文研究了在碱性体系下的镍含量小于1Wt%的电镀锌镍合金工艺,并获得了光亮的耐蚀性好的锌镍合金镀层.     

锌镍合金镀层耐蚀性研究

采用中性盐雾试验法和电化学试验法对锌镍合金镀层的耐蚀性进行了研究。通过X射线衍射、辉光放电光谱、扫描电镜等分析手段,对锌镍合金镀层的成分变化规律、微观形貌和结构以及腐蚀产物进行研究。结果表明:随镀层厚度的增加,锌的含量不断增加,镍的含量是先增加后减小,镀层中形成了镍的富积层;含镍量不同,镀层的结构不同。含镍量在5%以下的锌镍合金主要是η相,含镍量在79%以上的锌镍合金主要是α相。其余范围内,锌镍合金镀层的相结构体现出很复杂的结构特征。经过钝化处理后锌镍合金镀层耐蚀性远高于镀锌钝化、镀隔钝化和镉钛合金镀层;锌镍合金镀层腐蚀产物主要是ZnO和ZnCl2.4Zn(OH)2,含有少量的2ZnCO3.3Zn(OH)2。     

连续电镀锌-镍合金技术的研究

提出了连续电镀锌镍合金的高氯化氨-弱酸型镀液工艺参数,对镀液成分、pH值、温度、阴极电流密度对镀层镍含量的影响及连续电镀锌镍合金的镀速控制等问题进行了研究.得到外观良好、镍含量在13%～15%的锌镍合金镀层.     

B10铜镍合金在NaCl溶液中腐蚀行为的研究

研究了BFe10-1-1铜镍合金在0.5mol/L NaCl溶液中的选择性腐蚀行为,测其在不同pH值的试验溶液中的阳极极化曲线,并选择一定电化学条件下进行恒电位腐蚀。通过对腐蚀后溶液中的Cu2 和Ni2 含量的分析和对试样断面的微区成分分析,了解不同条件下的BFe10-1-1铜镍合金的选择性腐蚀规律。试验结果表明,BFe10-1-1铜镍合金的选择性腐蚀取决于腐蚀介质的酸碱度及腐蚀电位等电化学条件。在碱性溶液中的耐蚀性比其在酸性溶液中要好,在酸性和弱碱性溶液中脱镍,在强碱性溶液中低电位下脱铜,高电位下脱镍。     

温度和放电气压对Ti6Al4V合金表面等离子镍合金层的影响

采用双辉等离子表面合金化技术在Ti6Al4V合金表面制备镍合金层,采用SEM、GDOES以及XRD对比研究了温度和放电气压对镍合金层结构、成分分布和相组成的影响。结果表明:镍合金层由3层结构组成,从外向内依次是单质镍的镍沉积层,主要化合物为Ni3Ti、Ti2Ni、NiTi、AlNi3的富镍合金层和贫镍合金层。不同温度和气压条件下,合金化试样表面呈现"胞状凸起"形貌。随着温度升高,表面晶粒长大,孔洞减少,间隙减小;富镍合金层和贫镍合金层厚度增加,镍沉积层厚度先增后减。随着气压增大,表面晶粒变细,孔洞增多,间隙增加;镍沉积层和富镍合金层厚度减少,贫镍合金层厚度先增后减。基体晶粒长大的临界温度存在于900~930℃之间。     

钴棒表面Co-Ni合金电镀及耐蚀性能研究

目的提高制备钴60放射源的钴棒在高温空气中的抗氧化能力。方法在金属钴棒表面先电镀Co-Ni合金,再电镀镍,最后在600℃的氢氩混合气中煅烧30 d。用电化学方法研究镀层的耐蚀性能,用XRD、EDS和SEM研究镀层的结构与组成及腐蚀前后的形貌变化。结果通过正交实验获得钴镍合金最佳电镀工艺条件为:电流密度55 m A/cm2,镀液温度65℃,p H=4.0,电镀时间25 min。以30℃、3.5%Na Cl溶液为腐蚀介质,进行塔菲尔曲线、阳极极化曲线、交流阻抗等测试,研究表明存在Co-Ni合金镀层,明显提高了Co棒的耐腐蚀性能。XRD测试表明,煅烧后,钴棒表面的镍镀层不改变面心立方结构。EDS测试表明,钴镍合金镀层中的镍质量分数为89.71%。SEM测试表明,纯钴腐蚀前后形貌变化厉害,钴镍合金腐蚀前后形貌变化不明显。结论介于钴与镍之间的钴镍合金镀层能增强镍在钴棒上的附着力和高温下的耐蚀性能。     

钛,镍,不锈钢在NH4Cl介质中耐蚀行为的研究

采用多种试验方法,研究了钛、镍、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ（３２１）和０Ｃｒ１７Ｎｉ７Ａｌ（１７－７）不锈钢在ＮＨ４Ｃｌ介质中的腐蚀与磨蚀行为及其抗晶间腐蚀和点蚀性能,试验结果表明,钛与１７－７沉淀硬化不锈钢在ＮＨ４Ｃｌ介质中具有良好的抗腐蚀与耐磨蚀性能,并具有良好的抗晶间腐蚀和点蚀能力,而Ｎｉ和３２１不锈钢在此介质条件下不宜选用。