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Cr-Ni-Fe 不銹鋼合金鍍液組成(cheng)及工藝條件見(jian)表11-1。


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1. 配方(fang)1 (見表11-1)的說明


  本配方(fang)由鄭州輕(qing)工業學(xue)院(yuan)馮紹彬、董會超、夏同馳等人提出。


  硫酸(suan)鹽(yan)體(ti)(ti)系(xi)鍍液的(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)性能差,電(dian)(dian)(dian)流效率低,電(dian)(dian)(dian)鍍時間長,能耗較高(gao),為(wei)了(le)克服這些缺陷,向(xiang)硫酸(suan)鹽(yan)體(ti)(ti)系(xi)中加入了(le)一(yi)定量的(de)(de)氯化(hua)物如氯化(hua)銨40g/L,以提高(gao)其(qi)導(dao)電(dian)(dian)(dian)性和活(huo)化(hua)陽(yang)極(ji)。由于(yu)鐵、鎳、鉻的(de)(de)標準(zhun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)相(xiang)(xiang)差較大。因此,在簡單鹽(yan)溶液體(ti)(ti)系(xi)中,三種金(jin)屬(shu)共沉(chen)積是很困(kun)難的(de)(de),通(tong)過加入配位(wei)劑與它們形成配合離(li)子、改(gai)變離(li)子的(de)(de)活(huo)度(du),從而(er)改(gai)變它們的(de)(de)析出電(dian)(dian)(dian)位(wei),使其(qi)相(xiang)(xiang)互接近以達(da)到共沉(chen)積的(de)(de)目的(de)(de),本配方中使用檸檬酸(suan)三鈉100g/L作為(wei)配位(wei)劑,以提高(gao)鍍液的(de)(de)分散能力和增(zeng)強(qiang)鍍層的(de)(de)致密度(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(liu)酸鈉為(wei)表面(mian)活性劑,防止鍍(du)層產生(sheng)針孔、氣道。


  硼酸(suan)為酸(suan)度(du)緩沖劑、穩定溶液(ye)pH,pH應保持(chi)在(zai)2左右(1.5~3.0),硼酸(suan)應保持(chi)在(zai)25g/L左右。


  光亮(liang)劑用以改善鍍層性能,調整鍍層應(ying)力,抑制陰(yin)極析氫,提(ti)高電(dian)流(liu)(liu)效率,擴大陰(yin)極電(dian)流(liu)(liu)密度范(fan)圍等。光亮(liang)劑為(wei)有機物(wu),用量(liang)要適量(liang),可參照鍍鎳的初(chu)級光亮(liang)劑、次級光亮(liang)劑。也可向原作者馮紹彬(bin)等人(ren)咨詢(xun)(鄭州(zhou)輕(qing)工業學院)。



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)含有(you)氯離子,陽極(ji)可(ke)使用不(bu)溶性金屬(shu)(shu)如(ru)鉑,或(huo)鍍(du)鉑的(de)(de)(de)(de)鈦網。也可(ke)以采用石墨陽極(ji)。但是,由于鍍(du)層(ceng)(ceng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)都取(qu)自鍍(du)液所(suo)含的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)離子,因此,要(yao)求(qiu)鍍(du)液的(de)(de)(de)(de)體(ti)積(ji)要(yao)有(you)足(zu)(zu)夠(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)大小,并(bing)要(yao)求(qiu)及時(shi)分(fen)析(xi)鍍(du)層(ceng)(ceng),補充鍍(du)液成分(fen)的(de)(de)(de)(de)不(bu)足(zu)(zu),以備滿足(zu)(zu)電(dian)鍍(du)過程(cheng)中金屬(shu)(shu)離子的(de)(de)(de)(de)消耗,而且鍍(du)層(ceng)(ceng)不(bu)能(neng)要(yao)求(qiu)鍍(du)得較(jiao)(jiao)厚,只能(neng)滿足(zu)(zu)鍍(du)層(ceng)(ceng)能(neng)夠(gou)(gou)產(chan)生不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)外表結構形(xing)貌,鍍(du)層(ceng)(ceng)成分(fen)可(ke)以達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具(ju)有(you)較(jiao)(jiao)強的(de)(de)(de)(de)防變色能(neng)力、耐(nai)腐蝕能(neng)力或(huo)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)硬度。合金鍍(du)層(ceng)(ceng)還要(yao)經(jing)過高溫熱處理之后,才能(neng)夠(gou)(gou)產(chan)生不(bu)銹(xiu)鋼(gang)結構,借以代替不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。




3. 配(pei)方3 (見表11-1)的說明


 這個配方是屬于復合鍍(du)鎳鐵合金,在鍍(du)液中加(jia)入細微鉻粉(fen)懸(xuan)浮于鍍(du)液中,電沉積Fe-Cr-Ni復合鍍(du)層。


 a. 鉻粉含量對鍍層沉積速率的影響(xiang)


  鍍(du)液中不(bu)同鉻(ge)粉(fen)含量與鍍(du)層沉積(ji)速率的關系曲線見圖11-1。


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  由圖11-1可見(jian),鍍層(ceng)金屬Fe-Ni-Cr合金沉(chen)積速(su)率(lv)(lv)隨著(zhu)(zhu)鉻粉含(han)量的(de)變化先(xian)升高(gao),后降低(di)。在110g/L附近有一最高(gao)點。鉻含(han)量低(di)于110g/L時,鍍層(ceng)的(de)沉(chen)積速(su)率(lv)(lv)隨著(zhu)(zhu)鉻粉含(han)量的(de)升高(gao)而增大,高(gao)于110g/L后,沉(chen)積速(su)率(lv)(lv)隨著(zhu)(zhu)鉻粉含(han)量的(de)升高(gao)而降低(di)。


 b. 鉻(ge)粉含(han)量(liang)不同的鍍層的耐蝕(shi)性(xing)


  不同鉻粉(fen)含量(liang)獲(huo)得的(de)鍍層在飽和NaCl溶液中自腐(fu)蝕電位隨(sui)時間的(de)變(bian)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。