Resistencia a la corrosión del recubrimiento de aleación de níquel-fósforo

El recubrimiento de aleación de níquel-fósforo (aleación química de níquel-fósforo) tiene una resistencia de corrosión sobresaliente debido a su estructura y rendimiento únicos, especialmente en términos de uniformidad, sin porosidad y estabilidad química . El siguiente es un análisis de las características de resistencia de corrosión, los factores de influencia y los escenarios de aplicación:
I . Características de resistencia a la corrosión del recubrimiento de aleación de níquel-fósforo
1. ventajas naturales de la estructura amorfa
Nickel-phosphorus alloy coating (especially high-phosphorus coating, phosphorus content 8%~12%) is an amorphous alloy structure with disordered atomic arrangement and no defects such as grain boundaries and dislocations. It can effectively prevent corrosive media from penetrating along grain boundaries, and its corrosion resistance is significantly better than that of crystalline metals (such as níquel electroplacado) .
En comparación con los recubrimientos tradicionales:
Tipo de recubrimiento Características estructurales Tiempo de resistencia a la corrosión de spray de sal (prueba de pulverización de sal neutro)
Estructura policristalina de níquel electroplacado (cristalino) 24 ~ 48 horas (fácil de oxidar)
Bajo fosforus de níquel-fósforo de níquel microcristalino + mezcla amorfa 500 ~ 1000 horas
Aleación de níquel-fósforo de alto fósforo completamente amorfo 1000 ~ 2000 horas o más
2. Excelente estabilidad química
Resistencia a la corrosión ácida:
Los altos recubrimientos de fósforo funcionan bien en ácido sulfúrico diluido, ácido clorhídrico y ácido fosfórico (como la tasa de corrosión<0.1 mm/a in 5% H₂SO₄ solution), but strong oxidizing acids (such as nitric acid) may destroy the passivation film and should be used with caution.
Resistencia a la corrosión alcalina:
Buena estabilidad en soluciones alcalinas como NaOH y KOH (como la tasa de corrosión<0.05 mm/a in 10% NaOH solution), suitable for alkaline environments such as chemical industry and ocean.
Resistencia a la corrosión de spray de sal:
Se puede formar una película de pasivación de óxido de fósforo en la superficie del recubrimiento para aislar el sustrato del medio corrosivo (como cl⁻) . En la prueba de pulverización de sal de sal neutro, el recubrimiento de fósforo alto puede resistir más de 1000 horas sin óxido rojo (GB/T 10125 estándar) {}}}}
3. capacidad de uniformidad y cubierta
El enchapado químico de aleación de níquel-fósforo es una reacción autocatalítica, y el grosor de recubrimiento es uniforme . No importa cuán compleja sea la geometría de la pieza de trabajo (como los agujeros ciegos, los surcos profundos), el error de espesor de recubrimiento es menor o igual a ± 5%, evitando el riesgo de corrosión local causada por una distribución actual de distribución de la electro y en la electroomodión.
The coating has a strong bond with the substrate (bonding strength>200 MPa), no es fácil de despegar y mejora aún más la fiabilidad de la resistencia a la corrosión .
2. Factores clave que afectan la resistencia a la corrosión
1. contenido de fósforo
Recubrimiento de fósforo bajo (contenido de fósforo 1%~ 5%): estructura cristalina, baja resistencia a la corrosión, utilizada principalmente en ocasiones resistentes al desgaste (como la superficie del moho) .
Recubrimiento de fósforo medio (contenido de fósforo 5%~ 8%): estructura mixta microcristalina + amorfa, rendimiento integral equilibrado, mejor resistencia a la corrosión que el bajo recubrimiento de fósforo .
Alto recubrimiento de fósforo (contenido de fósforo por encima del 8%): completamente amorfo, con la mejor resistencia a la corrosión, es la primera opción para el equipo químico y marino .
2. proceso posterior al tratamiento
Tratamiento térmico:
El tratamiento térmico posterior al plato (como el aislamiento de 300 ~ 400 grados durante 1 ~ 2 horas) puede transformar el estado amorfo en el estado cristalino, formando una fase de fortalecimiento de NI₃P . Aunque aumenta la dureza, puede aumentar el riesgo de corrosión intergranular, que debe pesarse de acuerdo con los requisitos de resistencia a la corosión.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Tratamiento de sellado:
Después del revestimiento, el sellado de cromato o el recubrimiento orgánico (como la resina epoxi) puede llenar aún más los microporos del recubrimiento y mejorar la resistencia a la corrosión (la vida útil de la prueba de pulverización de sal se puede extender en un 30%~ 50%) .
3. material de sustrato y pretratamiento
La limpieza de la superficie del sustrato (como las manchas de aceite y los residuos de escala de óxido) hará que la resistencia de unión del recubrimiento disminuya y forme micro-batterias de corrosión .
Los sustratos metálicos activos (como el hierro y el aluminio) deben formar una capa de transición a través del revestimiento o recubrimiento de flash previo para evitar la reacción directa entre el sustrato y la solución ácida que afecta la calidad del recubrimiento .
III . escenarios de aplicación típicos
1. Equipo químico
Reactores, tuberías, válvulas y otras partes que están en contacto con medios ácidos y álcali, los recubrimientos de aleación de níquel-fósforo de alto fosforo pueden resistir la corrosión a largo plazo (como el equipo de producción de fertilizantes de fosfato) .
2. Ingeniería marina
Piezas de barco, intercambiadores de calor de agua de mar, sensores marinos, etc. ., resistir la corrosión por pulverización de sal y agua de mar (tasa de corrosión de la solución NaCl<0.02 mm/a).
3. Industria de alimentos y farmacéuticos
Los recubrimientos de fósforo alto no tienen límites de grano, no son fáciles de reproducir bacterias y son resistentes a la corrosión del ácido orgánico (como el ácido cítrico y el ácido acético), adecuado para equipos de procesamiento de alimentos y dispositivos médicos .
4. automóviles y aeroespaciales
Las piezas del motor (como los turbocompresores) y los componentes del sistema hidráulico resisten la corrosión de sulfuro en combustible y aceite lubricante .
4. Comparación de la resistencia a la corrosión con otros recubrimientos
Tipo de recubrimiento Escenario típico de resistencia a la corrosión Tiempo de resistencia de sal de sal (Horas) Comparación de costos (níquel de electroplation como 1)
Protección general de níquel de electroplation (como piezas decorativas) 24 ~ 48 1
Componentes de acero al aire libre de galvanización en caliente (como barandillas) 500 ~ 800 0.8
Aleación de níquel-fósforo (alto fósforo) entorno de corrosión fuerte (como la industria química, el océano) 1000+ 2 ~ 3
Electroplatización de requisitos compuestos resistentes al desgaste del cromo duro y resistentes a la corrosión (como los ejes) 500 ~ 1000 1.5 ~ 2
Resumen
The corrosion resistance of nickel-phosphorus alloy coating mainly depends on its amorphous structure and phosphorus content. High phosphorus coating performs well in strong corrosion environment, especially suitable for complex working conditions that traditional coatings are difficult to cope with. In practical applications, the phosphorus content needs to be selected according to factors such as medium type, temperature, stress, etc ., y la confiabilidad se mejora aún más al optimizar los procesos de pretratamiento y post-tratamiento .