Các Loại Mạ Niken-Phốt pho (Ni-P) Theo Tỷ Lệ P Thấp, Trung Bình và Cao

Mạ Niken-Phốt pho (Ni-P) là một phương pháp xử lý bề mặt phổ biến, mang lại cho vật liệu nhiều đặc tính ưu việt như khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn và độ cứng cao. Tùy thuộc vào tỷ lệ phần trăm khối lượng của phốt pho (P) được kết hợp trong lớp mạ, Ni-P được phân loại thành ba loại chính: mạ Ni-P tỷ lệ P thấp, mạ Ni-P tỷ lệ P trung bình và mạ Ni-P tỷ lệ P cao. Mỗi loại có cấu trúc, tính chất và ứng dụng riêng biệt.

1. Mạ Ni-P tỷ lệ P thấp (Low-P EN)

• Hàm lượng P: 1 – 4% P

• Cấu trúc: Tinh thể (Crystalline)

• Đặc điểm:

  • Độ cứng cao nhất trong ba loại, đạt 700 – 800 HV ở trạng thái mạ, sau khi xử lý nhiệt có thể đạt trên 1050 HV, tương đương với lớp mạ crom cứng.

  • Khả năng chống mài mòn và chống ma sát tốt.

  • Khả năng chống ăn mòn ở mức trung bình.

  • Lớp mạ có từ tính.

• Ứng dụng: Thích hợp cho các chi tiết yêu cầu độ cứng cao, chống mài mòn tốt, chịu tải trọng lớn như:

  • Khuôn dập, khuôn ép nhựa.

  • Bánh răng, trục khuỷu, piston.

  • Các chi tiết máy móc, thiết bị trong ngành dầu khí, hàng không.

  • Các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu mài mòn cao trong môi trường khắc nghiệt.

2. Mạ Ni-P tỷ lệ P trung bình (Medium-P EN)

• Hàm lượng P: 4 – 10% P (thường là 6-8%)

• Cấu trúc: Tùy thuộc vào hàm lượng P, lớp mạ có thể là hỗn hợp của pha tinh thể và vô định hình (microcrystalline hoặc amorphous).

• Đặc điểm:

  • Độ cứng và khả năng chống mài mòn ở mức trung bình.

  • Khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với mạ Ni-P tỷ lệ P thấp.

  • Lớp mạ có từ tính giảm dần khi hàm lượng P tăng.

• Ứng dụng: Phổ biến nhất trong ba loại, được sử dụng rộng rãi cho các chi tiết cơ khí, linh kiện yêu cầu khả năng chống ăn mòn tốt, độ cứng và khả năng chống mài mòn ở mức chấp nhận được như:

  • Các chi tiết trong ngành ô tô, xe máy: xi lanh, piston, trục cam, van.

  • Thiết bị, dụng cụ trong ngành thực phẩm, y tế.

  • Các chi tiết trong ngành dầu khí, hóa chất tiếp xúc với môi trường ăn mòn.

3. Mạ Ni-P tỷ lệ P cao (High-P EN)

• Hàm lượng P: 10 – 14% P

• Cấu trúc: Vô định hình (Amorphous)

• Đặc điểm:

  • Độ cứng thấp nhất trong ba loại.

  • Khả năng chống ăn mòn tốt nhất, đặc biệt trong môi trường acid.

  • Lớp mạ không có từ tính.

  • Khả năng hàn tốt.

• Ứng dụng: Thích hợp cho các chi tiết yêu cầu khả năng chống ăn mòn cao, khả năng hàn tốt, ít quan trọng đến độ cứng như:

  • Thiết bị, dụng cụ trong ngành hóa chất, dầu khí.

  • Các chi tiết điện tử, vi điện tử.

  • Các ứng dụng đòi hỏi khả năng chống ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt.

Bảng so sánh các loại mạ Ni-P

Kết luận

Việc lựa chọn loại mạ Ni-P phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng. Cần xem xét kỹ lưỡng các yếu tố như độ cứng, khả năng chống ăn mòn, khả năng chống mài mòn, từ tính và chi phí để lựa chọn loại mạ phù hợp nhất.