液压缸活塞杆采用化学镀工艺的可行性研究

发布时间：2017-01-10

液压缸是液压系统中重要的执行元件，用于执行往复运动，在工程机械中应用广泛。液压缸活塞杆是液压缸的重要部件，它通常采用35、34号或无缝钢管做成实心杆或空心杆，为了提高耐磨性的防锈蚀，目前国内传统工艺是表面镀硬铬(镀层厚度0.02~0.05mm)并抛光，其表面粗糙度Ra为1.6~0.4μm。
　　1化学镀Ni-P合金的基本原理
　　次亚磷酸根离子催化、氧化释放出活性原子氢是沉积过程的第一步：H2PO2-+H2O→HPO32+H++2Hxi Ni2+和H2PO2-在机体表面上被吸附的氢原子还原而得到Ni-P合金沉积层：Ni2++2Hxi→Ni+2H+ H2PO2-+Hxi→H2O+OH-+P 同时吸附氢原子复合放出氢气：2Hxi→H2↑由此导出的总反应式为：Ni2++H2PO2-+H2O→Ni+P+HPO32+H+H2↑
　　根据上述可知，化学沉积Ni-P合金与电镀不同之处在于：电镀是利用电能将金属阳离子还原成金属并沉积在阴极上，而化学镀是在无直流电源条件下，用化学还原方法使镍阳离子还原成金属镍并沉积在催化金属表面上。
　　化学镀Ni-P合金镀层在工业中应用广泛，但在工程机械行业中应用比较少，作者尝试将化学镀技术应用于工程起重机的液压缸活塞杆，以代替镀硬铬的耐磨性。
摩擦、磨损试验结果
　　试件状态载荷(N)时间(min)摩擦力矩(N·cm)摩痕(mm)摩擦系数镀硬铬50 10 3.8 0.7 0.032 Ni-P镀态50 10 4.5 1.1 0.038 Ni-P热处理50 10 3.5 0.4 0.028

2应用
　　选用我厂QY12H汽车起重机支腿垂直杆4根，其中2根镀硬铬，2跟化学镀Ni-P合金，外形尺寸为φ80×600mm，，镀后装机使用，累计工作300h后，拆下检查，其中化学镀件未见异常，使用效果良好。镀铬件局部有腐蚀点现象。由此可见，化学镀活塞杆优于镀硬铬活塞杆，另外化学镀活塞杆可以代替镀硬铬。