【文章內(nèi)容簡介】 2. 鈍化膜從外觀可分白鈍化﹐淡藍色﹐彩虹色鈍化﹐金黃色﹐黑色鈍化﹐軍綠色鈍化。這些鈍化膜耐蝕強弱的順序是軍綠色黑色彩虹色金黃色淡藍色白色。所以凡用于耐蝕目標機械零件鍍鋅都必須進行彩虹色鈍化。3. 鈍化液依濃度可分為高濃度﹐中濃度﹐低濃度三種。因鈍化中生產(chǎn)消耗鉻酸不足5%﹐而95%被零件帶出損失﹐造成嚴重的環(huán)境污染。采用低濃度鈍化液可降低生產(chǎn)成本﹐減輕污染﹐鈍化膜質(zhì)量與高濃度鉻酸鈍化作用﹐故以低鉻鈍化為主。4. 組成鉻酸鈍化液的三要素﹕一﹐主鹽及其濃度﹔二﹐活化劑及其濃度﹔三﹐一定的氫離子濃度(pH值)第五章 鍍鎳 鎳是銀白色微黃的金屬﹐具有鐵磁性﹐﹐熔點為14530C。金屬鎳易溶于稀硝酸﹐難溶于鹽酸和硫酸﹐在硝酸中處于鈍化狀態(tài)。在空氣中鎳與氧作用﹐表面迅速生成一極薄的鈍化膜﹐能抵抗大氣﹐堿和一些酸的腐蝕。鎳與強堿不發(fā)生作用。﹐鍍鎳的應用很廣﹐可分為防護裝飾性和功能性兩方面。第一節(jié) 普通鍍鎳(暗鍍)1. 普通電鍍又稱暗鎳工藝﹐根據(jù)鍍液的性能和用途﹐普通鍍鎳可以分為低濃度的預液﹐普通鍍液﹐瓦特液和滾鍍液等。216。 預鍍液﹕經(jīng)預鍍可保證層與銅鐵基體和隨后的鍍銅層結合力良好。216。 普通液﹕該鍍液的導電性好﹐可在較低溫度下電鍍﹐節(jié)省能源﹐使用比較方便。216。 瓦特液﹕滿足小零件的電鍍﹐但鍍液必須要有良好的導電性和覆蓋能力。2. 鍍液配制方法216。 根據(jù)容積計算好所需要的化學藥品﹐分別用熱水溶解﹐混合在一個容器中﹐加蒸餾水稀釋到需體積﹐靜置到所需體積﹐靜置澄清﹐用虹汲法或過濾法把鍍液引入鍍槽﹐再加入已經(jīng)溶解的十二基硫酸鈉溶液﹐攪拌均勻﹐取樣分析﹐經(jīng)調(diào)整試鍍合格后﹐即可生產(chǎn)。3. 鍍鎳用陽極216。 鎳陽極材料的純度是電鍍中最重要的條件﹐鎳的含量99%﹐不純的陽極導致鍍液污染﹐使鍍層的物理性能變壞。216。 在鍍鎳中比較適宜的鎳陽極有以下幾種﹕﹐﹐。第二節(jié) 光亮鎳216。 鍍光亮鎳有很多優(yōu)點﹐不僅可以省去繁重的拋光工序﹐改善操作條件﹐節(jié)約電鍍和拋光材料﹐還能提高鍍層的硬度﹐便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)﹐但是光亮鍍鎳層中含硫﹐內(nèi)應力和脆性較大﹐耐蝕性不如鍍暗鎳層﹐為了克服這些缺點﹐可采用多層鍍鎳工藝﹐使鍍層的機械性能和耐蝕性得到顯著的改善。第三節(jié) 高硫鎳216。 ~~%。這種鎳具有比銅﹐銅錫合﹐暗鎳﹐光亮鎳﹐半光亮鎳﹐鉻等都高的電化學活性。高硫鎳鍍層主要用于鋼﹐鋅合金基體的防保裝飾性組合鍍層的中間層﹐其原理是上層這鎳比下層半亮鎳含硫量高﹐因而使兩層間的電位差到100~~140mV﹐這樣使雙層鎳由單層鎳的縱向腐蝕轉變?yōu)闄M向腐蝕﹐構成對鋼鐵基體的電化學保護作用。第四節(jié) 鎳封216。 ~~1um之間的不溶性固體微粒(Sio2等)﹐在適當?shù)墓渤练e促進劑幫助下﹐使這些微粒與鎳共沉積而形成復合鍍鎳層。當在這種復合鍍鎳層表上沉積鉻層時﹐由于復合鍍鎳層表面上的固體微粒不導電﹐鉻不能沉積在微粒表面上﹐因而在整個鍍鉻層上的形成大量微孔﹐即形成微孔鉻層。表面存大的大量微孔﹐可在很大程度上消除普通鉻層中存的巨大內(nèi)應力﹐因而減少了鍍層的應力腐蝕﹐尤為重要的是鉻層上的大量微孔﹐將鉻層下面的鎳層大面積地暴露出來﹐在腐蝕介質(zhì)的作用下﹐鉻與鎳組成腐蝕電池﹐鉻層為陰極﹐微孔處暴露的鎳層為陽極而遭腐蝕﹐從而改變了大陰極小陽極的腐蝕模式﹐使得腐蝕電流幾乎被分散到整個鍍鎳層上﹐從而防止了產(chǎn)生大而深的直貫基體金屬的少量腐蝕溝紋和凹坑﹐并使鍍層的腐蝕速度減小﹐且向橫向發(fā)展﹐因而保護了基體金屬﹐顯著的提高了鍍層的耐腐蝕性能。第五節(jié) 緞面鎳216。 緞面鎳又叫緞狀鎳。緞面鎳與鎳封工藝沒有本質(zhì)的區(qū)別。它具綢緞狀的外觀﹐鍍絡后不會像光亮鎳鍍層鍍鉻那樣有閃光﹐因而人眼注視后不會覺得疲勞﹐可以作為避免光線反射的防眩鍍層。這類鍍層在汽車反光鏡﹐車輛內(nèi)部注視零件﹐醫(yī)療手朮器械﹐機床零件﹐眼鏡鏡框等表面已得到廣泛應用。第六節(jié) 高應力鎳216。 在特定的鍍鎳液中加入適量的添加劑﹐能獲得應力較大的容易龜裂成微裂紋的鎳層﹐這種鎳層﹐叫做高應力鎳。216。 高應力鎳是在光亮鎳的表面上再鍍一層1um左右的鎳層。由于高應力鎳的內(nèi)應力大﹐~~﹐在鉻層與高應力鎳應力的相互作用處﹐高應力鎳層即產(chǎn)生大量微裂紋﹐并導致鉻層表面也形成均勻的微裂紋。與鎳封一樣﹐鉻層成為微間斷鉻﹐只是由高應力得到的是微間斷鉻﹐在腐蝕介質(zhì)的作用下﹐這些裂紋部位殂成無數(shù)個微電池﹐使腐蝕電流分散在微裂紋處﹐從而使整個鍍層的而蝕性能得到明顯的提高﹐見下圖1414第七節(jié) 鍍多層鎳216。 鍍多層鎳是在同一基體上﹐選用不同的鍍液成分及工藝條件﹐獲得二層或三層的鍍鎳層﹐目的是在不增加鎳層厚度或減低鎳層的基礎上﹐增加鎳層的耐蝕能力。目前在生產(chǎn)上應用較多的多層鎳/鉻組合層休系有雙層鎳 半光亮鎳/光亮鎳/鉻三層鎳 半光這鎳/高硫鎳/光亮鎳/鉻 半光這鎳/光亮鎳/鎳封/鉻(微孔鉻) 半光這鎳/光亮鎳/高應力鎳/鉻(微裂紋鉻)第八節(jié) 氨基磺酸鹽鍍鎳216。 氨基磺酸鹽鍍鎳的主要優(yōu)點是所得到的電鍍層應力低﹐鍍液沉積速度快﹐但價格較貴﹐用于電鑄和印刷電路板鍍金前鍍鎳。第九節(jié) 檸檬酸鹽鍍鎳216。 檸檬酸鹽鍍鎳工藝主要用于鋅壓鑄件的電鍍。主要的維護措施是﹕控制硫酸鎳與檸檬酸鹽之比在1﹕~~﹐溫度不可過高﹐以防止檸檬酸鹽分解﹐嚴格控制﹐pH值﹐零件入槽進采用沖擊電流(2~~3A/dm2)以保證結合力良好。第六章 鍍鉻252。 鉻是一種微帶天藍色的銀白色金屬。電極電位雖位很負﹐但它有很強的鈍化性能﹐大氣中很快鈍化﹐顯示出具有貴金屬的性質(zhì)﹐所以鐵零件鍍鉻層是陰極鍍層。鉻層在大氣中很穩(wěn)定﹐能長期保持其光澤﹐在堿﹑硝酸﹑硫化物﹑碳酸鹽以及有機酸等腐蝕介質(zhì)中非常穩(wěn)定﹐但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中。252。 鉻層硬度高﹐耐磨性好﹐反光能力強﹐有較好的耐熱性。在500OC以下光澤和硬度均無明顯變化﹔溫度大于500OC開始氧化變色﹔大于700OC才開始變軟。252。 由于鍍鉻層的優(yōu)良性能﹐廣泛用作防護一裝飾鍍層體系的外表層和機能鍍層。252。 鍍鉻的特點﹕1﹐鍍鉻用含氧酸作主鹽﹐鉻和氧親和力強﹐電析困難﹐導流效率低﹔2﹐鉻為變價金屬﹐又有含氧酸根﹐故陰極還原過程很復雜﹔3﹐鍍鉻雖然極化值很大﹐但極化度很小﹐故鍍液的分散能力和覆蓋能力還差﹐往往要采用輔助陽極和保護陰極﹔4﹐鍍鉻需用大電流密度﹐而電流效率很低﹐大量析出氫氣﹐導致鍍液奧姆電壓降大﹐故鍍鉻的電壓要比較高﹔5﹐鍍鉻不能用鉻陽極﹐通常采用純鉛﹑鉛錫合金﹑鉛銻合金等不溶性陽極。252。 鍍鉻過程的特異現(xiàn)象﹕1﹐隨主鹽鉻酐濃度升高而電流效率下降﹔2﹐隨電流密度升高而電流效率提高﹔3﹐隨鍍液溫度提高而電流效率降低﹔4﹐隨鍍液攪拌加強而電流效率降低﹐甚至不能鍍鉻。第一節(jié) 鍍鉻層的種類216。 裝飾性鍍鉻是鍍鉻工藝中應用最多的。裝飾鍍鉻的特點是﹕1﹐要求鍍層光亮﹔2﹐鍍液的覆蓋能力要好﹐零件的主要表面上應覆蓋上鉻﹔3﹐鍍層厚度薄。防護裝飾鍍鉻廣泛用于汽車﹑自行車﹑日用五金制品﹐家用電器﹑儀器儀表﹑機械﹑船舶艙內(nèi)的外露零件等。經(jīng)拋光的鉻層有很高的反射系數(shù)﹐可作反光鏡。216。 硬鉻﹕在一下條年下沉積的鉻鍍層具有很高硬度和耐磨損性能﹐硬鉻的維氏硬度達到900~~1200kg/mm2,鉻是常用鍍層中硬度最高的鍍層﹐可提高零件的耐磨性﹐延長使用壽命。216。 乳白鉻鍍層﹕在較高溫度(65~~75OC)和較低電流密度下(20177。5A/dm2)獲得的乳白色的無光澤的鉻稱為乳白鉻。鍍層韌性好﹐硬度較低﹐孔隙少﹐裂紋小﹐色澤柔和﹐消旋光性能好﹐常用于量具﹐分度盤﹐儀器面板等鍍鉻。216。 松孔鍍鉻﹕通常在硬鉻之后﹐用化學或電化學將鉻層的粗裂紋進一步擴寬加深﹐以便吸藏更多的潤滑油脂﹐提高其耐磨性﹐這就叫松孔鉻。松孔鍍鉻層應用于受重壓的滑動摩擦件及耐熱﹑抗蝕﹑耐磨的零件﹐如內(nèi)燃機汽缸內(nèi)腔﹑活塞環(huán)等。216。 黑鉻﹕在不含硫酸根而含有催化劑的鍍鉻中﹐可鍍?nèi)〖兒谏你t層。以氧化鉻為主成分﹐故耐蝕性和消旋光性能優(yōu)良﹐應用于航空﹑光學儀器﹑太陽能吸收板及日用品之防護裝飾。第二節(jié) 鍍鉻的陽極216。 與一般電鍍不同﹐鍍鉻用鉛和鉛合金等不溶性陽極﹐這就是鍍鉻過程的特殊性決定的。1﹐鍍鉻中若采用鉻作陽極﹐陽極電流效率接近100%﹐高陰極電流效率僅8%~~13%﹐鉻的濃度會不斷升高﹔2﹐鍍鉻是六價鉻直接還原的﹐而鉻陽極溶解的鉻成不同價態(tài)﹐而且以三價鉻為主﹐會導致三價鉻迅速增加﹐六價鉻不斷降﹐造成故障﹔3﹐金屬鉻很脆﹐難以成型和機加工。第三節(jié) 鍍鉻工藝國內(nèi)常規(guī)鍍鉻工藝規(guī)范(見下表15)15國內(nèi)加添加劑的中低濃度鍍鉻工藝規(guī)范(見下表16)16國外加添加劑鍍鉻工藝規(guī)范(見下表17)17第七章 其它電鍍252。 鍍銅﹕鍍銅層呈粉紅色﹐質(zhì)柔軟﹐具有良好的延展性﹑導電性和導熱性﹐易于拋光﹐經(jīng)適當?shù)幕瘜W處理可得古銅色﹑銅綠色﹑黑色和本色等裝飾色彩。鍍銅易在空氣中失去光澤﹐與三氧化碳或氯化物作用﹐表面生成一層堿式碳酸銅或氯化銅膜層﹐受到硫化物的作用會生成棕色或黑色硫化銅﹐因此﹐做為裝飾性的鍍銅層需在表面涂覆有機覆蓋層。252。 鍍鎘﹕鎘是銀白色有光澤的軟質(zhì)金屬﹐其硬度比錫硬﹐比鋅軟﹐可塑性好﹐易于鍛造和輾壓。鎘的化學性質(zhì)與鋅相似﹐但不溶解于堿液中﹐溶于硝酸和硝酸銨中﹐在稀硫酸和稀鹽酸中溶解很慢。鎘的蒸氣和可溶性鎘鹽都有毒﹐必須嚴格防止鎘的污染。因為鎘污染后的危害很大﹐價格昂貴﹐所以通常采用鍍鋅層或合金鍍層來取代鍍鎘層。目前國內(nèi)生產(chǎn)中應用較多的鍍鎘溶液類型有﹕氨羧絡合物鍍鎘﹑酸性硫酸鹽鍍鎘和氰化物鍍鎘。此外還有焦磷酸鹽鍍鎘﹑堿性三乙醇胺鍍鎘和HEDP鍍鎘等。252。 鍍錫﹕錫具有銀白色的外觀﹐﹐,熔點為2320C﹐原子價為二價和四價﹐。錫具有抗腐蝕﹑無毒﹑易鐵焊﹑柔軟和延展性好等優(yōu)點。錫鍍層有如下特點和用途﹕1﹐化學穩(wěn)定性高﹔2﹐在電化序中錫的標準電位紕鐵正﹐對鋼鐵來說是陰極性鍍層﹐只有在鍍層無孔隙時才能有效地保護基體﹔3﹐錫導電性好﹐易焊﹔4﹐錫從130C起結晶開始開始發(fā)生變異﹐到300C將完全轉變?yōu)橐环N晶型的同素異構體﹐俗稱”錫瘟”﹐此時已完全失去錫的性質(zhì)﹔5﹐錫同鋅﹑鎘鍍層一樣﹐在高溫﹑潮濕和密閉條件下能長成晶須﹐稱為長毛﹔6﹐鍍錫后在2320C以上的熱油中重溶處理﹐可獲得有光澤的花紋錫層﹐可作日用品的裝飾鍍層。252。 電鍍單金屬方面還有鍍鉛﹑鍍鐵﹑鍍銀﹑鍍金等。252。 電鍍合金方面有﹕電鍍銅基合金﹐電鍍鋅基合金﹐電鍍鎘基﹑銦基合金﹐電鍍鉛基﹑錫基合金﹐電鍍鎳基﹑鈷基合金﹐電鍍鈀鎳合金等。252。 復合電鍍方面有﹕鎳基復合電鍍﹐鋅基復合電鍍﹐銀基復合電鍍﹐金剛石鑲嵌復合電鍍。第八節(jié) 鍍層性能測試第一節(jié) 電鍍層外觀檢驗216。 金屬零件電鍍層的外觀檢驗是最基本﹐最常用的檢驗方。外觀不合格的鍍件就無需進行其它項目的測試。216。 檢驗時用目力觀察﹐按照外觀可將鍍件分為合格的﹑有缺陷的和廢品三類。216。 外觀不良包括有針孔﹐麻點﹐起瘤﹑起皮﹑起泡﹑脫落﹑陰陽面﹑斑點﹑燒焦﹑暗影﹑樹枝狀和海綿狀江沉積層以及應當鍍覆而沒有鍍覆的部位等缺陷。第二節(jié) 結合力試驗216。 鍍層結合力是指鍍層與基體金屬的結合強度﹐即單位面積的鍍層從基體金屬上剝離所需要的力。216。 鍍層結合力不好﹐多數(shù)原因是鍍前外理不良所致。另外﹐鍍液