氯堿工業管件化學鍍Ni-Co-B耐腐蝕性研究

摘 """""要： 學鍍Ni-Co-B具有鍍層均勻、硬度高、良好的耐磨性和軟磁性等優異性能，因此得到了廣泛的應用。但是由于化學鍍Ni-Co-B鍍層的性能不僅與鍍浴性能及使用周期有關，還受基體材料的影響，再加上測定方法和條件的不同，要準確而全面地描述鍍層的性能是很困難的。從耐腐蝕性方面研究Ni-Co-B鍍層的性能，通過孔隙率實驗、酸堿腐蝕實驗、鹽霧實驗、極化曲線4種方法進行實驗分析，并作出評價。結果表明：孔隙率實驗結果說明鋼鎳鈷硼鍍層的孔隙率良好，表面有良好的耐蝕性；鍍件在酸溶液中有氣泡劇烈放出，鍍層完全溶解，說明Ni-Co-B鍍層是不耐酸蝕的。但在相同的條件下，鍍件比原件的耐堿性大大提高，說明所鍍的一層鎳鈷硼合金鍍層起到了作用，化學鍍Ni-Co-B鍍件在堿性環境中的腐蝕速度僅為0.78"mm?a^-1，較原件提高85.2%。鹽霧實驗證明鎳鈷硼合金鍍層的耐腐蝕性較高；相同條件下對于Ni-Co-B鍍層，當腐蝕電位達到-0.2"V時，電流密度為0.01 A?cm^-2，這也表明Ni-Co-B鍍層的耐蝕性較原件效果好。

關 "鍵 "詞：化學鍍；耐腐蝕性；實驗；鍍件

中圖分類號：TQ153 """文獻標志碼： A """"文章編號： 1004-0935（2025）03-0389-03

氯堿工業中，其裝置的腐蝕問題一直都是制約氯堿行業發展的重要因素。化學鍍鎳技術能夠廣為應用的原因之一是鍍層具有優越的耐蝕性能。化學鍍鎳層的耐化學腐蝕性是指鍍層本身的耐化學腐蝕的行為^[1]。本研究主要從耐腐蝕性方面進行研究Ni-Co-B鍍層的性能，通過孔隙率實驗、酸堿腐蝕實驗、鹽霧實驗、極化曲線4種方法進行實驗分析，并作出評價^[3]。

1 "實驗部分

實驗儀器設備

表1為實驗所用儀器情況。

實驗試劑

表2為實驗所用試劑情況。

1.3 "實驗方法

1）孔隙率實驗

實驗方法：先測定鍍件表面面積。分別在原件和鍍件表面上滴上由表2配置的鐵氰化鉀溶液，對比觀察。分別滴上鐵氰化鉀溶液后，等待5"min，然后觀察表面變化，查清鍍件表面上的藍色點數，測出鍍層的孔隙率。

2）酸堿腐蝕實驗

分別將鋼原件及鍍件在酸溶液為10%的鹽酸和10%的氫氧化鈉溶液，溶液中的浸泡10 min觀察效果，并利用失重法進行腐蝕速率測定實驗。

3）鹽霧實驗

本實驗采取人工加速模擬鹽霧環境實驗，利用一種具有一定容積空間的實驗設備——鹽霧實驗箱，在其容積空間內用人工的方法，采用中性鹽霧實驗（NSS實驗），它采用5%的氯化鈉鹽水溶液，溶液pH值調在中性范圍（6.0～7.0）作為噴霧用的溶液^[2]。實驗溫度均取35"℃，要求鹽霧的沉降率在一定的范圍內，造成鹽霧環境來對產品的耐鹽霧腐蝕性能質量進行考核。

4）極化曲線測定

本實驗采取恒電位儀法測定極化曲線。在實驗中，測定陽極極化曲線時把金屬電極接在恒電位儀上的工作電極上，通陽極電流，測定的曲線為陽極極化曲線。

2 "結果與討論

2.1 "孔隙率實驗

在計算孔隙率時，對斑點直徑大小作如下規定：斑點直徑在l"mm以下，每點以1個孔隙計，斑點直徑為1～3"mm，每點以3個孔隙計，斑點直徑為3～5"mm，每點以10個孔隙計；每次實驗時間10"min，以3次實驗平均值作為實驗結果^[3]。實驗結果如圖1所示。

由圖1可看出，鋼鎳鈷硼鍍層的孔隙率良好，表面有良好的耐蝕性。化學鍍鎳層孔隙率低的原因與其致密的非晶或微晶結構有關^[4]。

2.2 "酸堿腐蝕實驗

酸腐蝕實驗過程中，經過10 min后，其中的實驗現象是鍍件在酸溶液中有氣泡劇烈放出，鍍層完全溶解，這說明Ni-Co-B鍍層是不耐酸蝕的。試件的強堿腐蝕實驗的現象以及腐蝕鍍速如圖2和表3所示。

由圖2可以看出，鍍件的腐蝕速度比原件的腐蝕速度提高85.2%，但是原件在堿溶液中的腐蝕也不是很嚴重，在相同的條件下，鍍件比原件的耐蝕性大大提高，說明所鍍的一層鎳鈷硼合金鍍層起到了作用，使其堿性環境中的耐蝕性提高。

2.3 "鹽霧實驗

實驗后所得到的鋼原件的除銹前與除銹后的對比如圖，實驗結果如圖3所示。

由圖3可以看出，基體的腐蝕十分的嚴重，而鍍件腐蝕的并不嚴重，只出現了很少的銹跡，說明鎳鈷硼合金鍍層的耐腐蝕情況很好。

2.4 "極化曲線實驗

本實驗主要測定了原件與Ni-Co-B鍍件在3%"NaCl溶液中的腐蝕情況。實驗結果如圖4和圖5所示。

通過圖4與圖5圖對比，可以看出，Ni-Co-B鍍層的自腐蝕電位為-0.87"V，Ni-Co-B鍍層的自腐蝕電位比原件的自腐蝕電位高得多，在腐蝕介質中表現更穩定，構成陰極保護層，所以Ni-Co-B鍍層的耐蝕性大大提高。另外，從腐蝕電流密度方面比較，相同條件下對于Ni-Co-B鍍層，當腐蝕電位達到-0.2"V時，電流密度為0.01 A?cm^-2，Ni-Co-B鍍件具有一段明顯的鈍化區^[5]。Ni-Co-B鍍件的耐蝕性優于原件的，表明Ni-Co-B化學鍍在氯堿工業管件上有一定的應用前景。

3 "結 論

1）孔隙率實驗結果說明鋼鎳鈷硼鍍層的孔隙率良好，表面有良好的耐蝕性；

2）鍍件在酸溶液中有氣泡劇烈放出，鍍層完全溶解，說明Ni-Co-B鍍層是不耐酸蝕的。但在相同的條件下，鍍件比原件的耐堿性大大提高，說明所鍍的一層鎳鈷硼合金鍍層起到了保護作用，化學鍍Ni-Co-B鍍件在堿性環境中的腐蝕速度僅為0.78"mm?a^-1，較原件提高85.2%。

3）從鹽霧實驗的現象及腐蝕速度來看，基體的腐蝕十分嚴重，而鍍件腐蝕的并不嚴重，只出現了很少的銹跡，說明鎳鈷硼合金鍍層的耐腐蝕性較高。

4）相同條件下，對于Ni-Co-B鍍層，當腐蝕電位達到-0.2"V時，電流密度為0.01 A?cm^-2，這也表明Ni-Co-B鍍層的耐蝕性較原件效果好。

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Study on Corrosion Resistance of Ni-Co-B Electroless Plating on Chlor-Alkali Industrial Pipe Fittings

LIU Xin， LIU Zecun

（Wanhua Chemical"（YanTai）"Chlor-Alkali Thermal Power CO.，LTD.，"China， Yantai Shandong"264002，"China）

Abstract： Electroless Ni-Co-B has been widely used because of its excellent properties such as uniform coating， high hardness， good wear resistance and soft magnetism. However， it is difficult to accurately and comprehensively describe the properties of electroless Ni-Co-B coating because the properties of electroless Ni-Co-B coating are not only related to the bath properties and the service cycle， but also affected by the base material， and the different measurement methods and conditions. In this paper， the performance of Ni-Co-B coating was studied from the aspect of corrosion resistance. The porosity test， acid-base corrosion test， salt spray test and polarization curve were used for experimental analysis and evaluation. The experimental results show that the porosity of the nickel cobalt boron coating is good， and the surface should have good corrosion resistance. The bubbles are released violently in the acid solution and the coating is completely dissolved， indicating that Ni-Co-B coating is not resistant to acid corrosion. However， under the same conditions， the alkaline resistance of the plating is greatly improved than that of the original， indicating that a layer of nickel-cobalt-boron alloy plating has played a role， and the corrosion rate of the electroless Ni-Co-B plating in the alkaline environment is only 0.78"mm?a^-1， which is 85.2% higher than that of the original. Salt spray test shows that the corrosion resistance of nickel-cobalt-boron alloy coating is higher. For Ni-Co-B coating under the same conditions， when the corrosion potential reaches –0.2"V， the current density is """""""0.01"A?cm^-2， which also indicates that the corrosion resistance of Ni-Co-B coating is better than that of the original.

Key words： Electroless plating; Corrosion resistance; Test; Plating