鎢合金電鍍技術(shù)之所以被稱為鎢合金電鍍代鉻技術(shù)是因?yàn)殄冦t技術(shù)在長期使用中暴露出一些缺點(diǎn),而鎢合金是鉻的良好替代品。
一、誕生背景
鍍鉻是一種傳統(tǒng)的加工技術(shù),廣泛用於功能性鍍層和裝飾性鍍層領(lǐng)域,美國每年鍍鉻工業(yè)產(chǎn)值達(dá)80億美元,中國超過100億人民幣。但該技術(shù)致命的缺點(diǎn)是:鉻酸濃度高、含鉻廢水和廢氣污染大、鍍鉻過程中產(chǎn)生的六價(jià)鉻是一種危險(xiǎn)的致癌物。尋找代鉻工藝因此也成為所有製造業(yè)的需要。鎢合金電鍍技術(shù)從此應(yīng)運(yùn)而生。
二、配方
目前在市場(chǎng)上推廣的配方中較普遍的是“鎳鎢磷”,該配方控制簡(jiǎn)單,溶液穩(wěn)定,滿足目前環(huán)保的高要求,因此一開始多用該配方對(duì)各行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性加工。
最初認(rèn)為“鐵鎳鎢”配方較耐磨,當(dāng)某些應(yīng)用條件下鎳鎢磷的性能難以滿足產(chǎn)品要求時(shí),多以此鍍種替代?!版囨u”或“鹼性鎳鎢磷”在內(nèi)壁加工中應(yīng)用較多,優(yōu)點(diǎn)是分散能力高於其他,但在維護(hù)上還有一定的技術(shù)難度,應(yīng)用並不廣泛。
除此之外,還有人做出了鎳鎢銅、鎳鎢鎂等,可見調(diào)製配方難度並不大。配方的可持續(xù)性和穩(wěn)定性以及維護(hù)和控制難度,決定了這些配方在大規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用。
三、主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1.克服了現(xiàn)有鍍鉻技術(shù)Cr6+對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染。
2.在硬度、耐磨耐蝕等主要性能上優(yōu)於鍍鉻。
3.物料利用率高,生產(chǎn)成本較低。
4.可以充分利用現(xiàn)有的鍍鉻技術(shù)設(shè)備,改造工程小。
5.鍍層持久使用壽命長。
鎢合金電鍍之所以性能如此優(yōu)越,是因?yàn)殒u合金電鍍後所得的鍍層是新的合金材料,鍍態(tài)為非晶結(jié)構(gòu),經(jīng)不同的熱處理工藝,可轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷A雜納米晶或納米晶結(jié)構(gòu),經(jīng)國家權(quán)威部門檢測(cè),該合金具有良好的耐磨、耐酸、耐鹼、耐鹽霧等性能,以及優(yōu)異的抗高溫氧化性能,與基底材料有很好的結(jié)合力。
四、應(yīng)用
鎢合金電鍍的應(yīng)用經(jīng)過了十幾年的歷程,起初其用在替代裝飾性套鉻,但在試用此技術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)加工出的產(chǎn)品更適合用於功能性電鍍。鎢合金電鍍首先應(yīng)用於液壓設(shè)備和石油機(jī)械,後逐步擴(kuò)展到其他行業(yè)。
腐蝕與磨損是石油鑽井設(shè)備和採油設(shè)備在礦場(chǎng)應(yīng)用中碰到的兩大難題。為了延長油管抽油桿的使用壽命,必須提高油管抽油桿的耐磨和防腐性能。通過鎢基合金電鍍技術(shù),生產(chǎn)出的鍍滲鎢基合金防腐耐磨油管抽油桿對(duì)解決磨損與腐蝕這兩個(gè)難題具有顯著效果。它具有以下優(yōu)點(diǎn):鍍層的耐磨、耐蝕方面具有很好的綜合性能;鍍層均勻;物料利用率高,能耗和水耗比較低;沒有污染。
由此可見,鎢合金電鍍技術(shù)在石油機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用,不但可以解決電鍍鉻帶來的污染問題,更重要的是可以提高中國石油機(jī)械製造業(yè)各類關(guān)鍵性零部件產(chǎn)品的性能,給整個(gè)石油機(jī)械製造業(yè)帶來了變革,促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)鏈的整體升級(jí),使我國在該產(chǎn)業(yè)上達(dá)到國際領(lǐng)先的水準(zhǔn),解決了我國高端鑽采設(shè)備依賴國外進(jìn)口設(shè)備的現(xiàn)狀。