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(liu)酸鹽型(xing)體系鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼合金(jin)鍍液組(zu)成及工(gong)藝條件見表11-1。


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1. 配(pei)方1 (見表11-1)的(de)說(shuo)明


  本(ben)配方由鄭州輕工業學(xue)院馮紹彬、董(dong)會超(chao)、夏(xia)同馳等人提出(chu)。


  硫酸(suan)鹽體系(xi)鍍(du)液的(de)導電(dian)性能差,電(dian)流效率低,電(dian)鍍(du)時間(jian)長,能耗較高(gao),為(wei)了克服這些(xie)缺陷(xian),向(xiang)硫酸(suan)鹽體系(xi)中加(jia)入了一定量的(de)氯化物如氯化銨40g/L,以(yi)提高(gao)其(qi)導電(dian)性和活化陽極。由于鐵、鎳(nie)、鉻(ge)的(de)標準電(dian)極電(dian)位(wei)相差較大。因此(ci),在(zai)簡單(dan)鹽溶液體系(xi)中,三(san)(san)種金屬共沉積(ji)是(shi)很困難的(de),通(tong)過(guo)加(jia)入配位(wei)劑(ji)與它們形成(cheng)配合離(li)子、改變離(li)子的(de)活度,從(cong)而改變它們的(de)析出電(dian)位(wei),使其(qi)相互接近以(yi)達(da)到共沉積(ji)的(de)目的(de),本配方中使用檸檬酸(suan)三(san)(san)鈉100g/L作為(wei)配位(wei)劑(ji),以(yi)提高(gao)鍍(du)液的(de)分散能力和增強(qiang)鍍(du)層的(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(shi)二烷基硫酸鈉為表面活性劑,防止鍍層產生針孔(kong)、氣道(dao)。


  硼酸為酸度緩沖劑、穩定溶液(ye)pH,pH應保(bao)持(chi)在2左(zuo)右(1.5~3.0),硼酸應保(bao)持(chi)在25g/L左(zuo)右。


  光亮(liang)劑用以改(gai)善鍍(du)層(ceng)(ceng)性(xing)能,調整鍍(du)層(ceng)(ceng)應力,抑制陰極析(xi)氫,提高(gao)電(dian)流(liu)效(xiao)率,擴大陰極電(dian)流(liu)密度范圍等(deng)。光亮(liang)劑為有機物(wu),用量要適量,可(ke)參照鍍(du)鎳的初級光亮(liang)劑、次級光亮(liang)劑。也可(ke)向原作者(zhe)馮紹彬等(deng)人咨詢(鄭州輕(qing)工業(ye)學(xue)院(yuan))。



2. 配(pei)方2 (見表11-1)的說(shuo)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。


  由于不含有氯離子(zi),陽極可使用不溶性金(jin)屬如鉑,或(huo)鍍鉑的(de)鈦網。也(ye)可以采用石墨(mo)陽極。但(dan)是(shi),由于鍍層(ceng)金(jin)屬的(de)沉積(ji)都(dou)取自鍍液(ye)所含的(de)金(jin)屬離子(zi),因(yin)此,要求鍍液(ye)的(de)體積(ji)要有足(zu)夠的(de)大(da)小,并要求及(ji)時分(fen)析鍍層(ceng),補充鍍液(ye)成分(fen)的(de)不足(zu),以備滿(man)足(zu)電鍍過程中金(jin)屬離子(zi)的(de)消耗,而(er)且鍍層(ceng)不能(neng)要求鍍得較(jiao)厚,只能(neng)滿(man)足(zu)鍍層(ceng)能(neng)夠產生不銹鋼的(de)外(wai)表結(jie)構(gou)(gou)形貌,鍍層(ceng)成分(fen)可以達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具(ju)有較(jiao)強的(de)防(fang)變色能(neng)力、耐腐蝕能(neng)力或(huo)有一定(ding)的(de)硬度。合金(jin)鍍層(ceng)還要經過高溫熱處理之后,才能(neng)夠產生不銹鋼結(jie)構(gou)(gou),借(jie)以代替不銹鋼。




3. 配方3 (見表11-1)的說明


 這個配方是屬于復(fu)合鍍鎳鐵合金,在(zai)鍍液中加入細微鉻粉(fen)懸(xuan)浮于鍍液中,電沉(chen)積Fe-Cr-Ni復(fu)合鍍層。


 a. 鉻粉含量對鍍層(ceng)沉積(ji)速率的影響


  鍍液中不同鉻粉含量與鍍層沉(chen)積速率的關系曲線(xian)見圖(tu)11-1。


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  由(you)圖(tu)11-1可見,鍍(du)層金(jin)屬Fe-Ni-Cr合金(jin)沉積(ji)(ji)速率(lv)隨(sui)著(zhu)鉻(ge)粉(fen)(fen)含(han)(han)量(liang)的(de)變(bian)化先升高(gao),后降低。在(zai)110g/L附近(jin)有一(yi)最高(gao)點(dian)。鉻(ge)含(han)(han)量(liang)低于(yu)110g/L時,鍍(du)層的(de)沉積(ji)(ji)速率(lv)隨(sui)著(zhu)鉻(ge)粉(fen)(fen)含(han)(han)量(liang)的(de)升高(gao)而增大,高(gao)于(yu)110g/L后,沉積(ji)(ji)速率(lv)隨(sui)著(zhu)鉻(ge)粉(fen)(fen)含(han)(han)量(liang)的(de)升高(gao)而降低。


 b. 鉻(ge)粉含量(liang)不(bu)同的鍍層的耐蝕性(xing)


  不(bu)同鉻粉(fen)含量獲得(de)的鍍層在飽(bao)和NaCl溶(rong)液中自腐蝕電位(wei)隨時間(jian)的變化曲線(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,出現過鈍化現象,鈍化(hua)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。