哈氏合金层
哈氏合金是一项适合未来工业发展要求的一项新技术，它易实现自动化、低污染、低成本的实用技术，其重要功能是提供耐磨及防腐兼备的防护层。哈氏合金层常应用在以下基本材料上：钢和铁占71%，铝及铝合金上占20%，工具钢及高合金钢上占6%，其他材料上占3%。哈氏合金之所以获得如此广泛的应用，是其优异的性能所决定的。    
       哈氏合金的性能优点：
1、镀层的光亮度
与淡黄色的电镀镍相比，大多数哈氏合金层为银白色，具有优良的耐变色性能，亮度可以保持更长时间。近的研究表明，哈氏合金的光亮度好具有更强的抗变色能力。
2、镀层的硬度
电镀硬铬层的硬度为960HV，在加热时，硬度急剧下降。而哈氏合金层是一种耐热镀层，适合于摩擦生热的情形下使用，而电镀硬铬层只能适合用于常温下使用，
3、耐磨性能
哈氏合金层拥有较好的自润滑性能，我公司为让哈氏合金镀层拥有较高的硬度，在处理哈氏合金层时加入硬度极高的钨合金离子，形成多元素哈氏合金层，其耐磨性能大幅提高。
4、耐腐蚀性能
哈氏合金是一种均匀的非晶态结构，它不存在晶界、位错、层错之类的缺陷，且各基体结合致密，腐蚀介质难于通过结合界面而侵蚀到基体金属，耐腐蚀性非常好。另外，哈氏合金几乎不受海水、盐水、淡水的侵蚀。在HCL和硫酸中的耐磨腐蚀性比不锈钢要好，它能耐多种介质的侵蚀，例如高浓度烧碱、硫化氢、乳酸等。
5、应用范围
应用哈氏合金广的是真空泵制造业，钢铁制造的球阀，哈氏合金层25—50um时，可提高耐蚀性，其使用寿命延长1倍以上。碳钢紧固件镀上25—50um厚的哈氏合金层，可代替不锈钢件。经哈氏合金保护的各类泵阀，寿命长达4年以上，同样未加保护的泵阀的寿命只有6个月。中原油田对管道、阀门和泥浆泵等部位进行合金催化，从而使这些零件具有抗HCL腐蚀的能力，大大提高其使用寿命。
6、元素合成
多元素的哈氏合金层是由三种以上元素所组成的镍基合金，能提高合金的性能，具有很好的发展潜力。镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性、磁性和热学性能可用Cu、W、Mo、Sn、Cr和Co等元素进行改进。

哈氏合金的研究方向： 

磨损是相互接触的物体在相对运动时，表层材料不断因摩擦发生损耗转移或者产生残余变形的过程。它使零部件的表面形状与尺寸遭到缓慢而连续的破坏，从而降低其精度、可靠性与效率，直至破坏，是零部件失效的一种基本类型。目前，全球每年为更换由于磨损而报废的零部件所需的费用就十分可观。而对于报废的零部件，其绝大部分还是完好的，仅表层局部区域遭受破坏。因此，磨损导致的材料、能源等的浪费非常严重。有资料显示，全球 70％以上的设备损坏是由各种形式的磨损引起的。其中，发达国家的机电设备，由于摩擦磨损，每年的损失在千亿美元以上。我国每年因摩擦损耗造成的直接经济损失也在上千亿元人民币以上，仅磨料磨损每年就要消耗 300 多万吨的金属耐磨材料。因此，机械设备使用寿命期内的减摩、抗磨工作具有节能节材和充分利用资源等巨大社会和经济效益，越来越受到国内外的重视。

提高零部件耐磨性，降低磨损的直接、简便的方法是直接采用高性能耐磨材料制造各种设备及其零部件，以获得优异的表面防护效果。但是，这是非常不经济，甚至不可行的。磨损通常仅发生在零部件表层局部区域，基体部位还是要求具有一定的强度与韧性。因此，研究开发材料的表面处理技术具有重大的技术和经济意义。原先，工业上通常是在易磨损件表面电镀硬铬，以提高其耐磨性能。但是，六价铬有剧毒，对人体、环境的危害极大，在欧美等发达国家已基本上被禁止使用。尽管现在又开发出了三价铬电镀工艺，但它还是具有一定的环境毒性。总之，在倡导“绿色生产”的今天，取消镀铬工艺已是一种趋势。当前研究表明，由于硬质颗粒的存在，硬度和耐磨性能等有很大提高，有可能代替镀铬，在减摩、耐磨领域具有广泛的工业应用前景[1]。

哈氏合金复合图涂层是在化学镀基础上发展起来的一种表面处理工艺。它是在工作药剂中加入不溶性固体颗粒，使之均匀夹杂到金属镀层中，从而获得各种具有不同物理化学性能的复合涂层。哈氏合金复合涂层继承了化学镀均镀、深镀能力好，镀层致密、均匀，施镀简便，便于在各种材料上应用等优点。通过在工作药剂中添加不同类型颗粒，可以获得具有不同性能的复合镀层， 如高硬耐磨、自润滑、耐腐蚀等。作为一种新型金属基复合材料，哈氏合金涂层在要求高速高温低磨损、低摩擦系数、高温抗氧化等零部件表面的应用表明，其性能远优于化学镀层。

哈氏合金涂层具有基质金属与复合颗粒两类物质的综合性能。因此，在保持原有基质金属镀层性能的基础上，通过在涂层中复合各种微细颗粒，既能强化原有涂层的性能，又可对涂层进行改性，使复合涂层的性能具有相当大的自由度。大量研究表明，复合颗粒的存在改变了涂层的组织结构和性能，特别是镀层的硬度、摩擦系数、耐磨性等，这主要是由于：（1）微细颗粒与金属基质复合，会显著提高基质金属的强度和硬度；（2）微细颗粒弥散分布在复合涂层中，提高了整个镀层的塑性变形抗力，起分散强化作用；（3）热处理过程中，哈氏合金涂层本身就具有沉淀硬化和弥散强化双重强化作用，使镀层具有较高的强度和硬度；（4）硬质颗粒屈服极限大，抗压，起支撑作用，能显著增强复合涂层的耐磨性能；（5）低强度颗粒（多是层状结构，剪切强度低，容易滑移）主要起润滑减摩作用，从另一方面降低复合涂层的磨损。

当前，随着航空航天、机械、汽车等领域的飞速发展，对机械零部件耐磨性能的要求越来越高。因此，具有优异耐磨性能的化学复合镀层必将应用于工业领域并取代电镀铬等工艺，提高机械设备和零部件的使用寿命，终做到节能节材和充分利用资源，实现“绿色生产”。 

由于镀覆简便，哈氏合金涂层在高性能复合材料的制备工艺中具有很大的优势，在石油化工、航空航天、汽车和机械等各工业领域具有广阔的应用前景。国内，哈氏合金层研究工作也有一定的基础，主要工作都集中在耐磨、自润滑减摩复合镀层等方面。

高硬耐磨复合涂层在当前的研究中占有重要位置，并已取得初步成果。研究认为， 硬质颗粒弥散分布在复合涂层中，当复合涂层与另一滑动面相接触时，磨损将持续到硬质颗粒暴露出来承受载荷为止，从而提高了表面的耐磨能力。因此，哈氏合金复合涂层的耐磨性能与分散颗粒的硬度有关，即颗粒硬度越高，复合镀层的硬度越高，耐磨性能也就越好。 

当前，随着航空航天、海洋、化工、冶金、汽车以及原子能等工业的飞速发展，对材料性能提出了越来越高的要求，现有的单质材料已很难满足性能的综合要求和高指标要求哈氏合金复合涂层正是其中一种可以用来制备复合材料的简便工艺，具有广阔的应用前景。

哈氏合金复合涂层利用现有的工艺，在工作药剂中加入不溶性第二相颗粒或纤维，并使之均匀复合到基质金属中，从而获得各种具有不同物理、化学性能的复合涂层。它在保持原有基质金属镀层性能的基础上，辅以复合相的特性，既强化了金属镀层的性能，又对原镀层性能进行了改性。通过改变基质金属和分散颗粒，可以获得各种具有高硬度、高耐磨、自润滑、高耐热、耐腐蚀和特殊装饰性等优异性能的化学复合镀层。 

见图