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　　對化合緊固件鍍金材物料作用方略研

　　Ni一P二元合金相經(jīng)過很多年的研究以及不斷修正，已經(jīng)日趨完善，尤其在化學(xué)鍍鎳的磷含量范圍內(nèi)(見l)。從可以看出，磷在晶體鎳中的固溶度很小，其最大固溶度僅為0.17%(870℃)，而在低溫范圍內(nèi)，其固溶度幾乎接近于0：含磷1%一14%的化學(xué)鍍層的相組成應(yīng)為Ni(a)十Ni：P但是由于相標(biāo)定的是平衡狀態(tài)下的相結(jié)構(gòu)，而鍍態(tài)的化學(xué)鍍層恰恰不處于平衡狀態(tài)，而是處于一種亞穩(wěn)狀態(tài)：磷在鎳中的過飽和固溶體或者非晶。

　　這一亞穩(wěn)狀態(tài)只有在經(jīng)過一定的熱處理后，才會視熱處理條件逐漸向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變。因此，在平衡態(tài)的Ni一P相的基礎(chǔ)上，標(biāo)定出亞穩(wěn)相存在的區(qū)間以及亞穩(wěn)態(tài)向平衡態(tài)的轉(zhuǎn)變歷程，即建立化學(xué)鍍Ni一P的亞穩(wěn)態(tài)相，對于化學(xué)鍍Ni一P的研究和實踐都是大有裨益的。

　　Dllllcan的結(jié)果這樣的研究已經(jīng)有人進(jìn)行了。2是Duncan標(biāo)定出的化學(xué)鍍Ni一P的亞穩(wěn)態(tài)相�？梢钥闯�，Duncan對晶體、非晶、晶體與非晶的混合物的范圍進(jìn)行了劃分。磷含量小于4.5%，鍍層為磷在鎳中過飽和的晶體結(jié)構(gòu)(俘相)，磷含量大于1%，鍍層為完全非晶(丫相)，在此之間，鍍層為月相和Y相的混合物(Duncan這種劃分的根據(jù)是鍍層的各種性能，性能上的變化往往揭示了相結(jié)構(gòu)的變化。

　　自從Duncan的亞穩(wěn)態(tài)相提出以來，受到了很大的重視，他本人也因此獲得了19%年的PSF的最佳論文獎。不少研究學(xué)者根據(jù)這一相解釋了實踐中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象「7>，這無疑都表明了這一亞穩(wěn)態(tài)相的成功。但是，Duncan在亞穩(wěn)態(tài)向平衡態(tài)的轉(zhuǎn)變過程上的標(biāo)定尚有其不足之處。對化學(xué)鍍Ni一P亞穩(wěn)態(tài)相的探討1075(DSC)的結(jié)果完全吻合，而眾所周知，DSC是確定相各區(qū)域以及相變的一種強(qiáng)有力的手段，前蘇聯(lián)發(fā)表的Ni一P二元系相就是依據(jù)熱分析制定的。

　　Hur等<0>和Lanzoni等做的轉(zhuǎn)變溫度與磷含量的關(guān)系曲線，4是作者對幾種磷含量的鍍層所做的DSC分析。盡管存在一定程度的差異，但是它們的相同點是明顯的，即磷含量在1%(共晶成分)附近的轉(zhuǎn)變是一共晶型轉(zhuǎn)變，鍍層在一定溫度下由非晶直接轉(zhuǎn)變?yōu)镹i+Ni3P平衡相，表現(xiàn)在DSC曲線上為惟一的放熱峰。

　　亞共晶成分的磷含量，DSC曲線出現(xiàn)兩個放熱峰，第一個放熱峰較平緩而寬闊，第二個放熱峰較明顯，溫度較高，放熱量也較大。Ianzoni等b的Dsc曲線轉(zhuǎn)變溫度與磷含量的關(guān)系(1)氫原了的擴(kuò)散析出，內(nèi)應(yīng)力釋放。(2)存在非晶的鍍層，初晶鎳析出。(3)晶態(tài)的鍍層，晶粒稍有長大，界面能釋放。

　　對應(yīng)于第二個放熱峰的轉(zhuǎn)變是殘余非晶或過飽和固溶體轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶庀郚i+Ni3P.過共晶成分的磷含量，DSC曲線也出現(xiàn)兩個放熱峰，第一個放熱峰很強(qiáng)，放熱量很大，第二個放熱峰很弱。這表明非晶在達(dá)到平衡態(tài)以前，存在著一個亞穩(wěn)的過渡狀態(tài)，亞穩(wěn)相在第二個放熱峰的位置方才轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶庀唷?/span>

　　亞穩(wěn)相的存在可以從低溫?zé)崽幚?如290℃xlh)后鍍層的X射線衍射(XRD)譜(見sa)上得到驗證。從sa中可以看到，在290℃熱處理后，含磷13.3%的鍍層的XRD譜中沒有Ni的衍射峰，而在d值分別為2.389，1.918和0.86處出現(xiàn)三個強(qiáng)衍射峰，由于這幾個衍射峰與Ni3P相差較大，從而可以判定了亞穩(wěn)相的存在。對這幾個衍射峰進(jìn)行標(biāo)定，認(rèn)為它們是Ni，2PS的衍射峰，因為與Ni，2P5的三強(qiáng)峰1.

　　綜上所述，由DSC曲線判定的組織結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變是：(1)亞共晶成分：晶態(tài)鍍層：過飽和固溶體鎳晶粒長大以及氫的擴(kuò)散析出i3P相析出，轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶庀郚i+Ni3P.晶態(tài)與非晶態(tài)混合物鍍層：過飽和固溶體或非晶非晶基體中析出初晶鎳以及氫的擴(kuò)散析出殘余非晶或過飽和固溶體轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶庀唷?2)共晶成分：非晶平衡相。