Рис. 17. Изменение твердости никель - фосфорного покрытия и зависимости от температуры термообработки и течение 1 ч:

1 — для образцов, полученных из кислой ванны (содержание, фосфора в слое 11- 12%),

2 — для образцов, полученных из щелочной ванны (содержание фосфора в слое, 3,8 - 4,2%).

Как показали замеры микротвердости покрытий, полученных в кислой и щелочной ванне (замеры производились с поверхности образцов на приборе ГГМТ-3 с нагрузкой 100 Г), максимальная твердость никель - фосфорных покрытий достигается при обработке в интервале 400 °С (рис. 17) дальнейшее повышение температуры термообработки приводит к коагуляции и падению твердости.

Как следовало ожидать, твердость никель – фосфорных покрытий, полученных в щелочном растворе, на 12 — 15% ниже твердости покрытий, полученных и кислом растворе. Это объясняется меньшим содержанием фосфора в покрытие, полученном из щелочного раствора, что в свою очередь пропорционально уменьшению количества частиц фазы в его структуре при данной степени дисперсности этих частиц, которая определяется температурной термической обработки слоя.

1.2.4.2. Антикоррозионные свойства.

В условиях морского климата и атмосферы промышленного района были проведены сравнительные испытании Ni – P — покрытий с 10 и 7 % - ным содержанием фосфора, полученных из растворов 1—4 (табл. 3).

И в данных условиях испытаний Ni – Р - покрытия из кислых растворов обладают большей защитной способностью, чем электро - химический никель

В результате испытаний химических никелевых покрытий, регулярно опрыскиваемых в коррозионной камере 3 % - ным раствором хлористого натрия, оказалось, что на химических покрытиях появляются очаги коррозии, но дальнейшего разрушения поверхности не происходит даже после 2000 ч испытаний, в то время как на электро - химических покрытиях они быстро распространяются.

Таблица З

Концентрация компонентов и кислотность растворов для химического никелирования образцов, подвергшихся коррозионным испытаниям.

Возможность использования Ni – P - покрытий для защиты деталей от коррозии в условиях тропического климата выясняли на стальных образцах, которые покрывали в кислом растворе следующего состава (г/л):

а также на образцах с электрохимическим никелем (матовым и блестящим). Образцы находились в камере по 21 ч при температуре 35 ± 2 и 20 ± 2 °С.

Ни на одном из образцов с Ni — Р - покрытием толщиной 20 мкм и более за проведенные 84 суток испытаний очаги коррозии не обнаружены. После 14 суток на них возникла и сохранялась до конца испытаний тонкая окисная фиолетовая пленка, наличие которой, по предположению некоторых ученых, и способствовало повышению коррозионной стойкости этих покрытий.

При испытаниях образцов в субтропическом климате в закрытом помещении с влажностью и температурой наружной атмосферы Ni — Р - покрытия также покрылись окисной пленкой фиолетового оттеyка и остались такими в течение двух лет. Причем за это время следы коррозии появились лишь по краям отдельных образцов. Образцы вне помещения через год покрылись продуктами коррозии.

Следовательно, в условиях тропического климата Ni — Р - покрытия толщиной до 20 мкм рекомендуется использовать на изделиях только в закрытых помещениях.

Важное практическое значение имеет способность Ni — Р - покрытий защищать от коррозии основной материал в условиях высоких температур (5б0—625 °С) и давлений 1250 МПа в воздушной и паровой средах. И в этих случаях защитная способность Ni — Р - покрытий определяется их толщиной и содержанием в них фосфора.

Защитные свойства покрытий с 6—12 % - ным содержанием фосфора практически одинаковы, и привес таких образцов почти в 90 раз меньше, чем без покрытий. Недостаточно надежно в данных условиях эксрлуатации защищают металл основы покрытия с 3,8—4,2 % - ным содержанием фосфора. На них уже после 500 ч эксплуатации образуется сетка мелких трещин, в которых вскоре обнаруживаются продукты коррозии основного металла (стали), и покрытие отслаивается от основы. Это, по-видимому, связано с повышенной пористостью покрытий, содержащих небольшие количества фосфора. Такие покрытия, получаемые из щелочных ванн, нецелесообразно использовать для защиты деталей, работающих в условиях газовой коррозии.

1.2.4.3. Антифрикционные свойства.

Зависимость коэффициентов трения от величины нагрузки при трения стали по бронзе, никель - фосфорному и хромовому покрытиям приведена на рис. 18. Как видно из приведенных кривых, возрастание коэффициента трения для никель - фосфорного покрытий наблюдается при повышении нагрузки свыше 6,0 МПа, а для хромовых покрытий после 6,5 МПа. Довольно низкие коэффициенты трения никель - фосфорных покрытий объясняются, в частности, их хорошей прирабатываемостью. Применение смазочного материала существенно снижает силу трения.

Рис. 18. Зависимости коэффициентов трения µ стали при трении по бронзе 1, хромовому 2 и никель - фосфорному покрытию З от удельной нагрузки при смазке маслом АМГ-10.