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(ti)系鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼(gang)合(he)金鍍液組成及(ji)工(gong)藝條件見表11-1。


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1. 配(pei)方1 (見(jian)表11-1)的說明


  本配方由鄭州輕工業學(xue)院馮紹彬、董會超、夏(xia)同馳等(deng)人提出(chu)。


  硫(liu)酸(suan)鹽體(ti)系(xi)鍍液的(de)(de)(de)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)性能(neng)差,電(dian)(dian)(dian)流效率低,電(dian)(dian)(dian)鍍時間長,能(neng)耗較高,為了克服這些缺陷,向硫(liu)酸(suan)鹽體(ti)系(xi)中加入了一定(ding)量的(de)(de)(de)氯化物如(ru)氯化銨40g/L,以(yi)提高其(qi)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)性和活(huo)化陽極(ji)(ji)。由于鐵、鎳、鉻的(de)(de)(de)標準電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)相差較大。因此,在簡(jian)單鹽溶液體(ti)系(xi)中,三種金屬共沉(chen)積是很困(kun)難的(de)(de)(de),通(tong)過加入配位(wei)劑與它們形成配合離子、改變離子的(de)(de)(de)活(huo)度,從(cong)而改變它們的(de)(de)(de)析出電(dian)(dian)(dian)位(wei),使(shi)其(qi)相互接近以(yi)達到共沉(chen)積的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de),本配方中使(shi)用檸檬酸(suan)三鈉100g/L作為配位(wei)劑,以(yi)提高鍍液的(de)(de)(de)分(fen)散能(neng)力和增強鍍層的(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)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(shi)二(er)烷基硫(liu)酸鈉(na)為表(biao)面活性劑(ji),防止鍍(du)層(ceng)產生(sheng)針孔、氣道。


  硼酸(suan)(suan)為酸(suan)(suan)度緩沖劑、穩定溶液(ye)pH,pH應保(bao)持在2左右(1.5~3.0),硼酸(suan)(suan)應保(bao)持在25g/L左右。


  光亮(liang)劑(ji)用(yong)以改善鍍層性能,調整鍍層應力(li),抑制陰(yin)極(ji)析氫,提高電流效率,擴大(da)陰(yin)極(ji)電流密(mi)度范圍等。光亮(liang)劑(ji)為有(you)機物,用(yong)量(liang)(liang)要適量(liang)(liang),可參照鍍鎳的初級光亮(liang)劑(ji)、次級光亮(liang)劑(ji)。也可向原作者(zhe)馮(feng)紹(shao)彬等人咨詢(鄭州輕工業學院)。



2. 配(pei)方(fang)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)(bu)含有(you)(you)氯離子,陽(yang)極可使用不(bu)(bu)(bu)溶性(xing)金(jin)屬(shu)(shu)如(ru)鉑,或(huo)鍍(du)(du)(du)鉑的(de)(de)(de)鈦網。也(ye)可以(yi)采(cai)用石(shi)墨(mo)陽(yang)極。但是,由于鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)沉積都取自鍍(du)(du)(du)液所含的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)離子,因此,要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)(du)液的(de)(de)(de)體積要(yao)有(you)(you)足(zu)(zu)(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)大小,并(bing)要(yao)求(qiu)及時分析鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng),補(bu)充鍍(du)(du)(du)液成分的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)足(zu)(zu)(zu),以(yi)備滿(man)足(zu)(zu)(zu)電(dian)鍍(du)(du)(du)過程中金(jin)屬(shu)(shu)離子的(de)(de)(de)消耗,而(er)且(qie)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)不(bu)(bu)(bu)能要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)(du)得較(jiao)厚(hou),只能滿(man)足(zu)(zu)(zu)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)能夠(gou)產生(sheng)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)外表結構形貌(mao),鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)成分可以(yi)達(da)到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具(ju)有(you)(you)較(jiao)強的(de)(de)(de)防變(bian)色(se)能力(li)、耐腐蝕能力(li)或(huo)有(you)(you)一定的(de)(de)(de)硬度。合金(jin)鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)還要(yao)經過高溫熱處(chu)理之后(hou),才能夠(gou)產生(sheng)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)結構,借以(yi)代替不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)。




3. 配方3 (見表11-1)的(de)說明


 這個配方是屬(shu)于復(fu)合鍍(du)鎳鐵合金,在鍍(du)液(ye)中(zhong)(zhong)加入細(xi)微鉻(ge)粉懸浮于鍍(du)液(ye)中(zhong)(zhong),電沉(chen)積Fe-Cr-Ni復(fu)合鍍(du)層。


 a. 鉻粉含量對鍍層沉積速(su)率(lv)的(de)影響


  鍍液中(zhong)不(bu)同鉻(ge)粉(fen)含量與鍍層(ceng)沉積速率(lv)的關系(xi)曲線見圖11-1。


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  由圖11-1可見,鍍層金屬Fe-Ni-Cr合(he)金沉積速(su)率隨(sui)著鉻粉含(han)量的(de)變化先升(sheng)(sheng)高,后降低。在110g/L附近有一最高點。鉻含(han)量低于(yu)(yu)110g/L時,鍍層的(de)沉積速(su)率隨(sui)著鉻粉含(han)量的(de)升(sheng)(sheng)高而(er)增大,高于(yu)(yu)110g/L后,沉積速(su)率隨(sui)著鉻粉含(han)量的(de)升(sheng)(sheng)高而(er)降低。


 b. 鉻粉含量(liang)不同的鍍(du)層的耐(nai)蝕(shi)性


  不同鉻粉(fen)含量獲(huo)得的鍍層在(zai)飽和(he)NaCl溶液中自腐蝕(shi)電位隨(sui)時間(jian)的變化曲線見圖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,出現過鈍化現象,鈍化(hua)膜破壞,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。