高性能镍磷合金模具钢化学镀工艺是近年来发展迅速、应用前景广阔的一种新型表面防护和表面强​​化技术。目前化学镍磷合金镀层已广泛应用于石油化工、炼油、电子能源、汽车、化工等行业。炼油、石化是其最大的市场，随着人们对这种化学镀层特性的认识，其应用也越来越广泛。它主要用于炼油、石化中的冷交换设备，已为多家厂家镀层成功。经用户实际应用，可提高设备的耐磨、耐腐蚀性能，延长其寿命3倍以上。性能优于目前使用的有机镀层，适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基体。

1、化学镀镍磷合金的原理

主要反应是利用次磷酸钠将镍离子还原为金属镍。即当镍离子与次磷酸根阴离子在水溶液中碰撞时，由于镍催化剂的作用而析出原子氢，原子氢被催化金属吸附活化，将水溶液中的镍离子还原为金属镍形成镀层。另外，次磷酸根阴离子由于原子氢在催化表面析出而被还原为活性磷，并与镍结合形成Ni-P合金镀层。

2、涂层特性及技术指标

（1）涂层均匀性好

非晶态Ni-P合金镀层采用化学沉积法获得，凡是能浸入镀液的零件及形状复杂的零件都能均匀镀层，不需外加电流，为非晶态均匀单相组织，无晶界位错，无化学成分偏析，避免了电镀形成的角点效应等缺陷，此外还具有较高的光洁度。

（2）涂层附着力好

涂层在钢体上产生压应力(4MPa)，且涂层的热膨胀系数与钢材相当，因而具有优良的附着力，一般为300-400MPa。

（3）镀层硬度高，耐磨性优良

该镀层硬度高、韧性低、热导率和电导率低，抗拉强度超过700MPa。与许多合金钢类似，镀层硬度和伸长率超过电镀铬。弯曲时无裂纹，但不适用于反复弯曲、拉伸等剧烈变形的零件。热处理后硬度可达HV1100，但在320℃开始发生晶体转变，耐磨性增强，耐腐蚀性减弱。

（4）耐腐蚀性能优良

由于镀层为非晶态，不存在晶界、位错等晶体缺陷，为单一均匀结构，不易形成电偶腐蚀，决定了其具有较高的耐蚀性。镍磷镀层均匀性好，拉应力小，致密性好，为防腐提供了理想的阻挡层。在碱、盐、高温油、有机介质和溶剂、酸性气体中均有耐蚀性，对还原性酸（盐酸）也有较好的耐蚀性。

3.适用范围

（1）石油化工：冷却设备、盘管、生产和注入管线、控制阀泵、吸入活塞杆等。

（2）汽车、船舶工业中：发动机轴、防滑活塞、空气调节器组件、交流发电机及散热器、燃料箱、喷油器变速箱推力环等。

（3）纺织工业中：塑料模具、雕花辊、导布辊、导纸辊、储罐针织机、导轨、针筒、烘干筒、布料刀片、塑料造粒机等。

（4）饲料、食品工业中：烤盘、轴承、罐头生产线设备、滑轮、切片装置、分级机、搅拌机等。

（5）其他工业：液压装置、离合器、泵、滚筒、模具、拉丝机滚筒等。

化学镀防腐技术在石油和化学工业中应用已久。钢基体上的Ni-P镀层为非晶态结构，具有优良的化学惰性，能有效地抵抗碱、盐溶液和海水的腐蚀，并能抵抗油和各种碳氢化合物的腐蚀。此外，Ni-P镀层的耐磨性使化学镍磷镀层在石油、天然气和石油化工生产发展中作为一种防护方法具有优越性，成为石油化工设备中新发展的结构材料。在中东、美国和德国的石油和天然气开采中，该技术已广泛应用于管道、阀体和泵站的防腐，并取得了显著的效果。我国自20世纪80年代末开始在油田工业中开发应用该技术，近几年来，在不断实践的基础上，实现了大面积综合化学镀技术的突破，大大降低了成本，提高了生产效率和生产能力。目前此项较为成熟的技术已在大庆、胜利、中原油田推广，并应用于采、注管线的防腐；在石油化工、化纤、化肥、制盐、制药、制碱、发电、冶金、焦化等行业的冷交换设备防腐中可替代不锈钢，成本却为不锈钢的1/3。该技术应用后，可提高设备的耐磨、耐腐蚀性能，使用寿命可延长3倍以上，性能优于目前使用的有机涂层，并适用于碳钢、铸铁、有色金属等不同基体，可大大节省原材料和能源，提高作业率，经济效益显著。

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