对化合紧固件镀金材物料作用方略研

　　Ni一P二元合金相经过很多年的研究以及不断修正，已经日趋完善，尤其在化学镀镍的磷含量范围内(见l)。从可以看出，磷在晶体镍中的固溶度很小，其最大固溶度仅为0.17%(870℃)，而在低温范围内，其固溶度几乎接近于0：含磷1%一14%的化学镀层的相组成应为Ni(a)十Ni：P但是由于相标定的是平衡状态下的相结构，而镀态的化学镀层恰恰不处于平衡状态，而是处于一种亚稳状态：磷在镍中的过饱和固溶体或者非晶。

　　这一亚稳状态只有在经过一定的热处理后，才会视热处理条件逐渐向平衡状态转变。因此，在平衡态的Ni一P相的基础上，标定出亚稳相存在的区间以及亚稳态向平衡态的转变历程，即建立化学镀Ni一P的亚稳态相，对于化学镀Ni一P的研究和实践都是大有裨益的。

　　Dllllcan的结果这样的研究已经有人进行了。2是Duncan标定出的化学镀Ni一P的亚稳态相。可以看出，Duncan对晶体、非晶、晶体与非晶的混合物的范围进行了划分。磷含量小于4.5%，镀层为磷在镍中过饱和的晶体结构(俘相)，磷含量大于1%，镀层为完全非晶(丫相)，在此之间，镀层为月相和Y相的混合物(Duncan这种划分的根据是镀层的各种性能，性能上的变化往往揭示了相结构的变化。

　　自从Duncan的亚稳态相提出以来，受到了很大的重视，他本人也因此获得了19%年的PSF的最佳论文奖。不少研究学者根据这一相解释了实践中出现的各种现象「7>，这无疑都表明了这一亚稳态相的成功。但是，Duncan在亚稳态向平衡态的转变过程上的标定尚有其不足之处。对化学镀Ni一P亚稳态相的探讨1075(DSC)的结果完全吻合，而众所周知，DSC是确定相各区域以及相变的一种强有力的手段，前苏联发表的Ni一P二元系相就是依据热分析制定的。

　　Hur等<0>和Lanzoni等做的转变温度与磷含量的关系曲线，4是作者对几种磷含量的镀层所做的DSC分析。尽管存在一定程度的差异，但是它们的相同点是明显的，即磷含量在1%(共晶成分)附近的转变是一共晶型转变，镀层在一定温度下由非晶直接转变为Ni+Ni3P平衡相，表现在DSC曲线上为惟一的放热峰。

　　亚共晶成分的磷含量，DSC曲线出现两个放热峰，第一个放热峰较平缓而宽阔，第二个放热峰较明显，温度较高，放热量也较大。Ianzoni等b的Dsc曲线转变温度与磷含量的关系(1)氢原了的扩散析出，内应力释放。(2)存在非晶的镀层，初晶镍析出。(3)晶态的镀层，晶粒稍有长大，界面能释放。

　　对应于第二个放热峰的转变是残余非晶或过饱和固溶体转变为平衡相Ni+Ni3P.过共晶成分的磷含量，DSC曲线也出现两个放热峰，第一个放热峰很强，放热量很大，第二个放热峰很弱。这表明非晶在达到平衡态以前，存在着一个亚稳的过渡状态，亚稳相在第二个放热峰的位置方才转变为平衡相。

　　亚稳相的存在可以从低温热处理(如290℃xlh)后镀层的X射线衍射(XRD)谱(见sa)上得到验证。从sa中可以看到，在290℃热处理后，含磷13.3%的镀层的XRD谱中没有Ni的衍射峰，而在d值分别为2.389，1.918和0.86处出现三个强衍射峰，由于这几个衍射峰与Ni3P相差较大，从而可以判定了亚稳相的存在。对这几个衍射峰进行标定，认为它们是Ni，2PS的衍射峰，因为与Ni，2P5的三强峰1.

　　综上所述，由DSC曲线判定的组织结构的转变是：(1)亚共晶成分：晶态镀层：过饱和固溶体镍晶粒长大以及氢的扩散析出i3P相析出，转变为平衡相Ni+Ni3P.晶态与非晶态混合物镀层：过饱和固溶体或非晶非晶基体中析出初晶镍以及氢的扩散析出残余非晶或过饱和固溶体转变为平衡相。(2)共晶成分：非晶平衡相。