鎢合金電鍍技術發展前景利好 把握板塊輪動

    慧聰表面處理網：鎢合金是由導電性高的銅和難熔金屬鎢組成。金屬鎢和銅之間既不互相溶解也不形成金屬間化合物，只能形成假合金，因此，W-Cu合金呈現出鎢的耐高溫、高硬度、低膨脹係數和銅的高導熱、導電性、好的塑性等綜合優異性能。由於這類合金耐電弧燒蝕、耐熔焊、耐衝擊、機械強度高，因此，廣泛應用於高「腐蝕」高「磨損」的環境中。

鎢合金電鍍技術迎來迅速發展的一年

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    鎢合金電鍍代鉻技術

    鎢合金電鍍代鉻技術鍍鉻是一種傳統的加工工藝，廣泛用於功能性鍍層和裝飾性鍍層領域，美國每年鍍鉻工業產值達80億美元，中國超過100億人民幣。但該工藝致命的缺點是：鉻酸濃度高，含鉻廢水和廢氣汙染大。鍍鉻過程中產生的六價鉻是一種危險的致癌物。世界各國的環保部門對鉻霧及含鉻廢水的排放都進行了嚴格的控制，完全取消鍍鉻已是世界各國環保部門的一項重任。因此，尋找代鉻工藝已經成為所有製造業的需要。

    鎢合金電鍍工藝，在鍍層成份上有創新，可以獲得韌性好的厚鍍層。該項技術的主要特點是：①克服了現有鍍鉻工藝Cr6+對環境的嚴重汙染。②在硬度、耐磨耐蝕等主要性能上相當或優於鍍鉻。③物料利用率高，生產成本較低。④可以充分利用現有的鍍鉻工藝設備，改造工程小。

    國家權威機構檢測和用戶使用表明，鍍件耐磨性好，硬度高，使用壽命有所提高，可加工性好，耐磨蝕好。鎢基合金的各項性能指標相當於或優於硬鉻鍍層：顯微硬度：使用儀器Hvs-1000型維氏硬度計測出所鍍鍍層的維氏硬度為Hv＝600～1300Hv，維氏硬度的變化直接與鍍層的組分有關係。耐蝕性：將鍍片分別浸入５％的鹽酸、５％的氫氧化鈉中測得其耐腐蝕性，結果表明在５％的鹽酸中浸泡７２小時，鍍層表面形成藍色保護膜後，阻止了腐蝕的進一步發生；在５％的氫氧化鈉中浸泡７２小時，鍍層完好無損。鍍厚能力：鍍厚能力可達0.3ｍｍ。

    鍍層與基底結合力：通過對不同的基底材料進行合適的前處理，可以得到鍍層與基底材料結合力很好的鍍層。基底材料形狀：可在各種基底材料上得到合格的鍍層。該項工藝技術的推廣應用具有良好的社會和經濟效益。

    鎢合金電鍍攻克抽油杆防腐難題

    石油鑽井設備和採油設備在礦場應用中碰到兩大難題：腐蝕與磨損。為了延長油管抽油杆的使用壽命，必須提高油管抽油杆的耐磨和防腐性能，某企業據國家863計劃最新成果--鎢基合金電鍍技術，生產出鍍滲鎢基合金防腐耐磨油管抽油杆（ＤＳＷ），它是一種高新科技產品，具有以下優點：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；沒有汙染，是環保產品。該產品是解決磨損與腐蝕這兩個難題的最佳產品。

    耐磨性：在幹摩擦和加油潤滑情況下均有極佳的耐磨性。油邊界潤滑情況下，摩擦係數低，在同等對偶條件下，摩擦副的磨損量比硬鉻層的磨損量小很多。

    耐蝕性：具有耐H2S、CO2、NaCl等腐蝕性介質，中性鹽霧試驗300小時可達10級，5%硫酸、鹽酸和有機酸均對它無影響。

    鍍層由A、B、C三層構成，通過工藝控制，Ｃ層為非晶態結構，B層為層狀結晶，A層為柱狀結晶，且各層電極電位Ｃ＞Ａ＞Ｂ，由於結晶不同，柱狀孔隙與片狀孔隙不易重合在一點上，孔隙率減小，腐蝕的機率就下降。鍍層破壞後，在腐蝕的環境中，因B層電位最低，做為陽極，造成B層的橫向腐蝕，先B層發生保護性腐蝕，後Ａ層發生腐蝕，有效保護了基體，所以ABC結構具有明顯的抗蝕性能。

    對於工況相對惡劣(礦化度>100000mg/l)時，可採用ＡＢＣ+高分子材料封閉結構。外加減磨高分子材料封閉結構層，具有減磨、耐磨特性，有效保護油井管杆，且隔離腐蝕介質與鍍滲層的接觸，在ABC結構基礎之上進一步增加油管、抽油杆的抗蝕耐磨性能。

    鍍鎢基合金防腐油管、套管技術要求：

    1、選材的化學成分符合SY/T6194-2003中7.1的化學成分要求，進廠後進行金相試驗和拉力試驗，合格後方可使用。

    2、表面的內鍍層厚度≥20μm，鍍層質量符合熱震法要求。

    3、鍍後機械性能應滿足SY/T6194-2003中的要求。

    4、鍍後表面質量應滿足針孔率每平方米不超過3個。

    5、鍍後的外形尺寸應符合SY/T6194-2003中8.2的要求。

    6、鍍後密封面和螺紋尺雨應符合GB/T9253.2-1999中4.2.2和4.2.3的要求。

    7、鹽霧噴射試驗96小時不變色。

    8、人造海水浸泡法60小時不變化。 

    鍍鎢基合金防腐抽油杆、光杆技術要求：

    1、選材符合SY/T5029-2003中的材質要求，進廠後進行金相試驗和拉力試驗，合格後方可使用。

    2、表面鍍層厚度≥20μm，鍍層質量符合熱震法要求。

    3、鍍後力學性能應滿足SY/T5029-2003中的力學性能要求。

    4、鍍後表面質量應滿足針孔率每平方米不超過3個。

    5、鍍後的外形尺寸應符合SY/T5029-2003中7.1的要求。

    6、螺紋應符合SY/T5029-2003中9.5的要求。

    7、維護與裝卸應符合SY/T5643-1995的要求。

    8、鹽霧噴射試驗96小時不變色。

    9、人造海水浸泡法60小時不變化。

    鎢合金入選國家級新材料產品目錄

    據慧聰表面處理網編輯了解，將出臺的戰略性新興產業規劃中的新材料部分將主要集中於對產業中下遊的扶持，與工信部正在起草的《稀有金屬專項規劃》形成銜接，《稀有金屬專項規劃》將主要針對採礦、冶煉方面。

    另外，對於此前業內流傳的擬對十種稀有金屬品種進行收儲的政策，權威人士說，截至目前，發改委方面僅對稀土收儲做過專項調研，因行業內分歧巨大，至今未能達成統一意見，對稀土的收儲短期內難以成行。對於其他稀有金屬的收儲計劃，發改委未做過任何形式調研，也暫無計劃。但就有色金屬行業就上報的近百種新材料品種，其中鈦材及鎢深加工產品（硬質合金）已確定入選國家級新材料目錄。