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。


硫酸鹽型體系鍍(du)(du)Cr-Ni-Fe 不銹鋼合金鍍(du)(du)液組(zu)成(cheng)及(ji)工藝條(tiao)件(jian)見表11-1。


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1. 配方1 (見表11-1)的說明


  本配方由鄭州輕(qing)工業(ye)學院馮紹彬、董會超、夏(xia)同(tong)馳等人(ren)提(ti)出。


  硫酸(suan)鹽(yan)體系(xi)鍍液的(de)(de)(de)導電(dian)性能(neng)差(cha),電(dian)流效率低,電(dian)鍍時間(jian)長,能(neng)耗較(jiao)高(gao)(gao),為了(le)克服這些缺陷(xian),向(xiang)硫酸(suan)鹽(yan)體系(xi)中加入了(le)一定量(liang)的(de)(de)(de)氯(lv)化物(wu)如(ru)氯(lv)化銨40g/L,以(yi)(yi)提(ti)高(gao)(gao)其導電(dian)性和(he)活化陽極。由于鐵、鎳(nie)、鉻的(de)(de)(de)標準(zhun)電(dian)極電(dian)位(wei)相差(cha)較(jiao)大。因此(ci),在簡單鹽(yan)溶液體系(xi)中,三種金屬共沉積是很(hen)困難的(de)(de)(de),通過加入配(pei)位(wei)劑(ji)與(yu)它(ta)(ta)們形成配(pei)合離子、改變離子的(de)(de)(de)活度(du),從而改變它(ta)(ta)們的(de)(de)(de)析出電(dian)位(wei),使(shi)其相互接近以(yi)(yi)達(da)到共沉積的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de),本配(pei)方中使(shi)用檸檬酸(suan)三鈉100g/L作為配(pei)位(wei)劑(ji),以(yi)(yi)提(ti)高(gao)(gao)鍍液的(de)(de)(de)分散能(neng)力和(he)增(zeng)強(qiang)鍍層的(de)(de)(de)致(zhi)密度(du)。


  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。


  十二烷基硫酸(suan)鈉(na)為表(biao)面活性劑,防止鍍層產生針(zhen)孔、氣道。


  硼酸為酸度緩沖(chong)劑、穩定溶液pH,pH應保(bao)持(chi)在2左右(1.5~3.0),硼酸應保(bao)持(chi)在25g/L左右。


  光(guang)亮劑(ji)用(yong)以改善(shan)鍍(du)層(ceng)性能,調整鍍(du)層(ceng)應力(li),抑制(zhi)陰(yin)極(ji)析氫,提高(gao)電流效率,擴(kuo)大(da)陰(yin)極(ji)電流密度范圍(wei)等。光(guang)亮劑(ji)為有機(ji)物,用(yong)量要(yao)適(shi)量,可參照鍍(du)鎳的(de)初級光(guang)亮劑(ji)、次級光(guang)亮劑(ji)。也可向原作者馮紹(shao)彬等人咨(zi)詢(鄭州(zhou)輕工(gong)業學院)。



2. 配方2 (見表11-1)的說明


  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。


  由于不(bu)(bu)含(han)有氯離子,陽(yang)極可(ke)使用不(bu)(bu)溶性(xing)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)如鉑,或(huo)鍍(du)鉑的(de)鈦網。也可(ke)以采用石墨(mo)陽(yang)極。但是,由于鍍(du)層(ceng)(ceng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)沉積都取(qu)自鍍(du)液(ye)所含(han)的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子,因此,要(yao)(yao)求(qiu)鍍(du)液(ye)的(de)體積要(yao)(yao)有足(zu)夠(gou)的(de)大小(xiao),并要(yao)(yao)求(qiu)及時分(fen)析鍍(du)層(ceng)(ceng),補充鍍(du)液(ye)成(cheng)分(fen)的(de)不(bu)(bu)足(zu),以備滿足(zu)電鍍(du)過程(cheng)中金(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子的(de)消耗,而且鍍(du)層(ceng)(ceng)不(bu)(bu)能要(yao)(yao)求(qiu)鍍(du)得(de)較厚,只能滿足(zu)鍍(du)層(ceng)(ceng)能夠(gou)產(chan)生不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)外表結構形貌,鍍(du)層(ceng)(ceng)成(cheng)分(fen)可(ke)以達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具(ju)有較強的(de)防變色能力、耐腐蝕能力或(huo)有一(yi)定的(de)硬度(du)。合金(jin)(jin)(jin)鍍(du)層(ceng)(ceng)還要(yao)(yao)經過高溫熱(re)處理之后,才能夠(gou)產(chan)生不(bu)(bu)銹鋼(gang)結構,借(jie)以代替不(bu)(bu)銹鋼(gang)。




3. 配方(fang)3 (見表11-1)的說明


 這(zhe)個配方(fang)是屬于復合(he)鍍(du)(du)鎳鐵合(he)金,在(zai)鍍(du)(du)液中加(jia)入細微鉻粉懸浮(fu)于鍍(du)(du)液中,電(dian)沉積Fe-Cr-Ni復合(he)鍍(du)(du)層(ceng)。


 a. 鉻粉含量對(dui)鍍層沉(chen)積速率(lv)的影響


  鍍液(ye)中不同鉻粉(fen)含量與鍍層(ceng)沉積速率(lv)的關系曲(qu)線見圖11-1。


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  由圖11-1可見,鍍層(ceng)金屬Fe-Ni-Cr合金沉(chen)積(ji)速(su)(su)(su)率(lv)隨著(zhu)鉻(ge)粉含(han)量(liang)的(de)變化先升高(gao),后降(jiang)低(di)。在110g/L附近有一最高(gao)點。鉻(ge)含(han)量(liang)低(di)于110g/L時,鍍層(ceng)的(de)沉(chen)積(ji)速(su)(su)(su)率(lv)隨著(zhu)鉻(ge)粉含(han)量(liang)的(de)升高(gao)而(er)增大,高(gao)于110g/L后,沉(chen)積(ji)速(su)(su)(su)率(lv)隨著(zhu)鉻(ge)粉含(han)量(liang)的(de)升高(gao)而(er)降(jiang)低(di)。


 b. 鉻(ge)粉含量(liang)不同的鍍層的耐蝕性


  不(bu)同鉻粉含量獲得的(de)鍍層(ceng)在飽和NaCl溶液中自腐蝕電位隨時間的(de)變化(hua)曲線(xian)見圖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(dun)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。