氯化(hua)物(wu)-硫酸鹽型混(hun)合體系鍍(du)Cr-Ni-Fe 不銹鋼(gang)合金鍍(du)液組成(cheng)及工作條件見(jian)表11-3 。
1. 配(pei)方(fang)1 (表11-3)
鍍液(ye)中使的丙三醇（即甘油(you)）是一種光(guang)亮劑，可提高鍍層的光(guang)澤。
pH控制在1.8~2.2之(zhi)間，pH較(jiao)(jiao)低時，鍍液(ye)覆蓋能力較(jiao)(jiao)差，沉(chen)積(ji)速率較(jiao)(jiao)快。
pH較(jiao)高時，鍍液(ye)(ye)覆蓋能力較(jiao)佳，但鍍層色澤較(jiao)暗，沉(chen)積(ji)速率較(jiao)慢(man)(man)。用(yong)鹽酸(suan)降低pH,用(yong)氨水提高pH.由于鍍液(ye)(ye)中(zhong)有硼酸(suan)緩沖劑的(de)存(cun)在，使(shi)鍍液(ye)(ye)的(de)pH變化非(fei)常緩慢(man)(man)，一般在8~12h后用(yong)pH計(ji)測量，方(fang)可穩定(ding)準確測得鍍液(ye)(ye)的(de)pH,一旦加(jia)入(ru)過多的(de)氨水，當pH>3.0時，三價(jia)鉻會出現Cr(OH)。沉(chen)淀(dian)，造成(cheng)鍍液(ye)(ye)渾(hun)濁(zhuo)，要用(yong)鹽酸(suan)加(jia)入(ru)降低pH至2,才能逐(zhu)步緩慢(man)(man)溶解所生(sheng)成(cheng)的(de)Cr(OH);沉(chen)淀(dian)。
本溶液(ye)要用電(dian)(dian)磁(ci)轉動子(zi)攪拌電(dian)(dian)鍍，電(dian)(dian)磁(ci)子(zi)轉速(su)為250r/min.
2. 配方2 (表11-3)
本配方中使用檸檬酸三鈉作為配位劑(ji)，糊精作為提高鍍層(ceng)光(guang)澤的添加劑(ji)。
沉積速率實驗結果見表11-4。
從表11-4可見(jian)，pH=2時，沉(chen)積速率(lv)最(zui)大，其次是(shi)電流密度(du)，溫度(du)對沉(chen)積速率(lv)的影響最(zui)小。
鍍層的(de)電化學腐蝕(shi)測(ce)(ce)試：動電位掃(sao)(sao)描測(ce)(ce)試是將電極(ji)(ji)放在3.5%NaCl室溫溶液中(zhong)的(de)，極(ji)(ji)化范圍調到相(xiang)對開路電位±0.2V,掃(sao)(sao)描速(su)率0.2mV/s,測(ce)(ce)定陰陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化曲線，計算腐蝕(shi)速(su)率，腐蝕(shi)電流的(de)實驗結果見表(biao)11-5。
由表11-4、表11-5可見(jian)，不(bu)同工(gong)藝參數下(xia)，電鍍(du)得到(dao)的(de)(de)鍍(du)層的(de)(de)耐蝕性能相(xiang)差很(hen)大，Fe-Cr-Ni合金在(zai)3.5%NaCl溶液中沒有明顯(xian)的(de)(de)鈍化現象，但卻(que)顯(xian)示了一定的(de)(de)延緩腐蝕效果，通(tong)過實驗得出的(de)(de)最優方案為(wei)(wei)電流密(mi)度(du)為(wei)(wei)12A/d㎡,溫(wen)度(du)為(wei)(wei)25℃,pH為(wei)(wei)2。
3. 配方(fang)3 (表11-3)
a. 鍍液(ye)pH的影響
①. 鍍(du)液pH對鍍(du)層成(cheng)分含量的影響(xiang)
鍍液pH對鍍層成分含量的影響見圖11-3(溫度30℃,電流密度14A/dm2,CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/NP+濃度比為1:5)。
由圖11-3可見，隨著pH的(de)升(sheng)高(gao)，鍍層中鐵和鉻的(de)含量先略有升(sheng)高(gao)，然后降低(di)。pH=2時出(chu)現(xian)峰值。
②. 鍍(du)液(ye)pH對鍍(du)層硬(ying)度(du)的(de)影響
鍍液pH對鍍層硬度的影響見圖11-4（溫度30℃,電流密度14A/d㎡,CrCl3·6H2O 25g/L,Fe3+/Nj+濃度比1:5)。
由圖11-4可見，鍍層的硬度隨pH的升高而減小。這是由于pH升高，鍍層中鐵和鉻的含量降低，使鍍層硬度下降。pH升高，陰極析氫量減少，使合金層中氫含量減少而降低鍍層硬度。pH1.5時，鍍層硬度最高，pH2~2.5時，鍍層中鐵和鉻的含量下降迅速，硬度下降緩慢。pH過低，析氫嚴重，表面出現氣道和針孔。pH過高，Cr3+易發生羥橋基聚合反應，鍍層邊緣出現黑色沉積物，質量變壞。故pH應控制在2.0為宜。
b. 陰(yin)極電(dian)流密度的影(ying)響
①. 陰極電流密度對鍍層(ceng)成(cheng)分含(han)量的影響(xiang)
陰極電流密度對鍍層成分含量的影響見圖11-5(溫度30℃,pH 2.0,CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+=1:5)。
由(you)圖(tu)11-5可見(jian)，隨著陰(yin)(yin)極(ji)電(dian)流(liu)密(mi)度的(de)(de)增(zeng)大(da)(da)，鍍層(ceng)(ceng)中(zhong)鐵和鉻(ge)的(de)(de)含(han)量迅速增(zeng)加，電(dian)流(liu)密(mi)度大(da)(da)于14A/d㎡后，鍍層(ceng)(ceng)中(zhong)鐵和鉻(ge)的(de)(de)含(han)量略(lve)有下降(jiang)。陰(yin)(yin)極(ji)電(dian)流(liu)密(mi)度過大(da)(da)。鍍層(ceng)(ceng)表面質量變差(cha)，析氫(qing)嚴重，鐵、鉻(ge)含(han)量略(lve)有下降(jiang)。因此(ci)，電(dian)流(liu)密(mi)度控制在(zai)14A/d㎡為宜(yi)。
②. 陰(yin)極(ji)電流密度(du)對鍍(du)層硬度(du)的影響
陰極電流密度對鍍層硬度的影響見圖11-6（溫度30℃,pH 2.0, CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+=濃度比1:5)。
由(you)圖11-6可見(jian)，隨(sui)著陰極(ji)電(dian)流密度(du)的增(zeng)大(da)，鍍層中鐵(tie)和鉻的含量迅速增(zeng)加，相應(ying)鍍層的硬(ying)度(du)也隨(sui)之增(zeng)加。
c. 溫(wen)度(du)的影響
①. 鍍(du)液的(de)(de)溫度對(dui)鍍(du)層(ceng)成分含量的(de)(de)影(ying)響
鍍液的溫度對鍍層成分含量的影響見圖11-7(電流密度14A/d㎡，pH=2, CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖11-7可(ke)見(jian)，鍍(du)液溫度的升高，鍍(du)層中鐵和鉻的含量先增(zeng)加(jia)后減(jian)小，在30℃時(shi)出(chu)現峰(feng)值(zhi)。
②. 鍍液(ye)溫(wen)度對鍍層硬度的影響
鍍液的溫度對鍍層硬度的影響見圖11-8 (電流密度14A/d㎡,pH=2, CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖(tu)11-8可(ke)見，隨著鍍(du)液(ye)溫度的升高，鍍(du)層的硬度在(zai)30℃時出現峰值。故溫度應控制(zhi)在(zai)30℃為宜。
d. 鍍液中CrCl3·6H2O濃度的影響
①. 鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層成分含量的影響
鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層成分含量的影響見圖11-9，(電流密度14A/d㎡,pH=2,溫度30℃,鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖11-9可見，隨著鍍液中CrCl3·6H2O濃度的增大，鍍層鉻的含量緩慢增加，鐵含量緩慢減少，由于增大Cr3+濃度有利于Cr3+的沉積，但Cr3+濃度過大，Cr3+易發生羥橋反應，使Cr3+在陰極放電析出困難，使鍍層中鉻含量降低，故CrCl3·6H2O濃度應控制在25g/L為宜。
②. 鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層硬度的影響
鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層硬度的影響見圖11-10，(電流密度14A/d㎡,pH=2,溫度30℃,Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖11-10可見，由于增大鍍液中Cr3+的濃度，有利于Cr的沉積，鍍層的硬度變化和鍍層中鉻的含量上升趨勢相同，當CrCl3·6H2O 為25g/L時，鍍層硬度達到峰值。Cr3+濃度過大，Cr3+易發生羥橋反應，Cr3+在陰極放電析出困難，鍍層中鉻含量降低，導致鍍層硬度變小，故CrCl3·6H2O 應控制在25g/L為宜。
e. 鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比值的影響
①. 鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比值對鍍層成分含量的影響
鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比對鍍層成分的影響見圖11-11(電流密度14A/d㎡2,pH=2,溫度30℃,CrCl3·6H2O 25g/L)。
由圖11-11可見，鍍液中c(Fe2+)/c(Ni2+)對合金中鐵的含量影響比較大，通過固定鍍液中Ni2+的濃度而改變Fe2+的濃度，鍍層中鐵的含量先迅速增加，鎳的含量自然下降，由于Fe-Ni-Cr合金為異常共沉積，鍍液中Fe2+的濃度增加，更有利于優先沉積，鉻含量也略有上升。當c(Fe2+)/c(Ni2+)接近0.2時，可得到合鐵鉻較高的合金鍍層。
②. 鍍液中Fe2+/Ni2+濃度對鍍層硬度的影響
鍍液中（Fe2+)/(Ni2+)濃度比對鍍層硬度的影響見圖11-12。
由圖11-12可見，通過固定鍍液中Ni2+的濃度而改變Fe2+的濃度，鍍層中鐵含量迅速增加，鎳含量下降，更有利于先沉積，鉻含量也略有上升。鍍層的硬度則由于鐵含量迅速上升而不斷增大，當c(Fe2+)/c(Ni2+)接近0.2時出現最大值，隨后鐵和鉻的含量下降，硬度也隨之下降。由此可見，控制c(Fe2+)/c(Ni2+)接近0.2,可得到含鐵、鉻較高，硬度較大的合金鍍層。
f. 鍍層形(xing)貌和結(jie)構
按照表(biao)11-3的(de)配方3 的(de)最(zui)佳含量及工(gong)藝控(kong)制在最(zui)佳條件，電鍍(du)實驗(yan)可得Cr6%、Fe 54%、Ni40%,硬(ying)度(du)高達70(HR30T)的(de)光亮(liang)鍍(du)層(ceng)(ceng)。所(suo)得鍍(du)層(ceng)(ceng)掃描電鏡(jing)可見鍍(du)層(ceng)(ceng)表(biao)面結(jie)晶均勻，結(jie)構致密，沒有(you)孔洞和(he)裂紋(wen)，鍍(du)層(ceng)(ceng)光亮(liang)性極好(hao)，只(zhi)有(you)當(dang)電沉(chen)積時間較長、鍍(du)層(ceng)(ceng)較厚時才會(hui)出現細小的(de)裂紋(wen)，但也(ye)不存在針孔。
