電鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼合金鍍液組成可分為硫酸鹽型、氯化物型、混合物型和DMF-H2O型體系。


硫酸(suan)鹽型體系鍍(du)Cr-Ni-Fe 不銹鋼合金鍍(du)液組成及工藝條件見表11-1。


表 1.jpg




1. 配方1 (見(jian)表11-1)的說(shuo)明


  本配(pei)方由鄭州輕工(gong)業學院馮紹彬、董會超、夏(xia)同(tong)馳等人提(ti)出(chu)。


  硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)體系(xi)(xi)鍍液的(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)性(xing)能差,電(dian)流(liu)效率低(di),電(dian)鍍時(shi)間長,能耗較高,為了克服(fu)這些缺陷,向硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)體系(xi)(xi)中(zhong)加入(ru)了一定量的(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)物如氯(lv)化(hua)(hua)銨40g/L,以提(ti)高其導電(dian)性(xing)和活化(hua)(hua)陽極(ji)。由于鐵、鎳、鉻的(de)(de)(de)(de)(de)標準(zhun)電(dian)極(ji)電(dian)位相差較大。因此,在簡單鹽(yan)溶液體系(xi)(xi)中(zhong),三種金(jin)屬共沉(chen)積(ji)是(shi)很(hen)困(kun)難的(de)(de)(de)(de)(de),通過加入(ru)配(pei)(pei)位劑(ji)與它們形成(cheng)配(pei)(pei)合離(li)子、改(gai)變離(li)子的(de)(de)(de)(de)(de)活度,從而改(gai)變它們的(de)(de)(de)(de)(de)析出電(dian)位,使(shi)其相互接近以達(da)到共沉(chen)積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de),本配(pei)(pei)方(fang)中(zhong)使(shi)用檸檬酸(suan)三鈉100g/L作為配(pei)(pei)位劑(ji),以提(ti)高鍍液的(de)(de)(de)(de)(de)分散能力(li)和增強鍍層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)致密度。


  抗壞血酸用作穩定劑,阻止Fe2+氧化為Fe3+,抗壞血酸是強還原劑,很容易被氧化而消失其穩定作用,一旦發現出現棕色Fe3+的痕跡,應及時補充抗壞血酸至10g/L,否則易使鍍層粗糙、出現毛刺現象。


  十二烷(wan)基硫(liu)酸(suan)鈉為表面(mian)活性劑(ji),防止鍍層產生針孔、氣(qi)道。


  硼(peng)酸(suan)為酸(suan)度緩沖劑(ji)、穩定溶液pH,pH應(ying)保持在2左右(1.5~3.0),硼(peng)酸(suan)應(ying)保持在25g/L左右。


  光(guang)亮(liang)(liang)劑用以改(gai)善鍍層性能,調整鍍層應(ying)力,抑(yi)制陰(yin)極(ji)(ji)析氫,提高電流效率,擴(kuo)大陰(yin)極(ji)(ji)電流密(mi)度范圍(wei)等(deng)。光(guang)亮(liang)(liang)劑為有機物,用量(liang)要(yao)適量(liang),可參照鍍鎳的初級光(guang)亮(liang)(liang)劑、次級光(guang)亮(liang)(liang)劑。也可向原作(zuo)者(zhe)馮(feng)紹(shao)彬等(deng)人咨詢(鄭州輕工業學院)。



2. 配方2 (見(jian)表11-1)的(de)說明


  配方2使用的配位劑為三乙醇胺,它對Fe2+的配位作用較強,也具有較強的還原作用。不需要使用抗壞血酸。


  由(you)于(yu)不(bu)(bu)(bu)含(han)有(you)(you)氯離子(zi),陽極可(ke)(ke)使(shi)用不(bu)(bu)(bu)溶性金(jin)屬如鉑(bo),或鍍(du)(du)鉑(bo)的(de)鈦網(wang)。也可(ke)(ke)以采用石墨陽極。但是,由(you)于(yu)鍍(du)(du)層金(jin)屬的(de)沉積都取自(zi)鍍(du)(du)液(ye)(ye)所(suo)含(han)的(de)金(jin)屬離子(zi),因(yin)此(ci),要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)液(ye)(ye)的(de)體積要(yao)有(you)(you)足(zu)(zu)夠(gou)(gou)的(de)大小,并要(yao)求(qiu)及時(shi)分(fen)(fen)析鍍(du)(du)層,補充(chong)鍍(du)(du)液(ye)(ye)成分(fen)(fen)的(de)不(bu)(bu)(bu)足(zu)(zu),以備滿足(zu)(zu)電鍍(du)(du)過(guo)程(cheng)中金(jin)屬離子(zi)的(de)消(xiao)耗,而且鍍(du)(du)層不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)得(de)較厚,只能(neng)(neng)(neng)滿足(zu)(zu)鍍(du)(du)層能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)產生不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)外表結構形貌,鍍(du)(du)層成分(fen)(fen)可(ke)(ke)以達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具有(you)(you)較強的(de)防變色(se)能(neng)(neng)(neng)力、耐腐蝕能(neng)(neng)(neng)力或有(you)(you)一(yi)定的(de)硬度。合(he)金(jin)鍍(du)(du)層還要(yao)經過(guo)高溫(wen)熱處理之后(hou),才能(neng)(neng)(neng)夠(gou)(gou)產生不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼結構,借以代(dai)替(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼。




3. 配方3 (見(jian)表(biao)11-1)的說明


 這個配方(fang)是屬(shu)于復(fu)合鍍鎳鐵(tie)合金,在鍍液(ye)中(zhong)加入細微鉻(ge)粉懸浮于鍍液(ye)中(zhong),電沉(chen)積Fe-Cr-Ni復(fu)合鍍層。


 a. 鉻粉(fen)含量對(dui)鍍(du)層沉積速率的影響(xiang)


  鍍(du)液中不(bu)同鉻粉含量與鍍(du)層沉(chen)積速率的關系曲線見圖11-1。


圖 1.jpg


  由(you)圖11-1可見,鍍層金(jin)屬Fe-Ni-Cr合金(jin)沉積(ji)速(su)率(lv)隨著鉻(ge)(ge)粉(fen)含(han)量(liang)的變化先(xian)升高,后(hou)(hou)降(jiang)低。在110g/L附(fu)近有(you)一最(zui)高點。鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)低于(yu)110g/L時,鍍層的沉積(ji)速(su)率(lv)隨著鉻(ge)(ge)粉(fen)含(han)量(liang)的升高而(er)增(zeng)大,高于(yu)110g/L后(hou)(hou),沉積(ji)速(su)率(lv)隨著鉻(ge)(ge)粉(fen)含(han)量(liang)的升高而(er)降(jiang)低。


 b. 鉻(ge)粉含量不同的(de)鍍層的(de)耐(nai)蝕性


  不(bu)同鉻粉含量獲得的鍍層在飽(bao)和NaCl溶(rong)液中自腐(fu)蝕電(dian)位隨時間的變(bian)化曲線見圖(tu)11-2。


 由圖11-2可見,3種涂層均顯示鈍化性能,鉻含量為50g/L,150g/L時獲得的鍍層發生明顯的鈍化現象。鉻含量100g/L時,鍍層的致鈍電流和維鈍電流最大。表明鈍化后其陽極溶解程度最大,發生鈍化比較困難,當陽極電位上升到一定值后,出現過鈍化現象,鈍化膜(mo)破壞,陽極曲線呈現快速的電流增長趨勢,使最終陽極溶解電流密度快速增長,表明此鍍層鈍化膜不穩定,顯示鉻粉含量為100g/L時的鍍層的耐蝕性最差。