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(gang)合金鍍液組成及(ji)工藝(yi)條(tiao)件見(jian)表11-1。


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1. 配方1 (見(jian)表11-1)的(de)說明


  本配方(fang)由鄭州(zhou)輕工(gong)業(ye)學(xue)院馮紹彬、董會(hui)超、夏同馳等人提出。


  硫酸鹽(yan)(yan)(yan)體(ti)系(xi)鍍液(ye)的(de)(de)(de)導(dao)電性能(neng)差(cha),電流(liu)效率(lv)低,電鍍時間(jian)長,能(neng)耗(hao)較高(gao),為了(le)克服這些缺陷,向硫酸鹽(yan)(yan)(yan)體(ti)系(xi)中加入了(le)一定量的(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)物如氯(lv)化(hua)(hua)銨40g/L,以(yi)提(ti)高(gao)其(qi)導(dao)電性和活化(hua)(hua)陽極(ji)。由(you)于鐵、鎳、鉻的(de)(de)(de)標準電極(ji)電位相差(cha)較大。因此,在簡(jian)單鹽(yan)(yan)(yan)溶(rong)液(ye)體(ti)系(xi)中,三(san)種金屬共(gong)沉(chen)積是很困(kun)難的(de)(de)(de),通過加入配位劑(ji)與它(ta)們形成(cheng)配合(he)離子、改(gai)變離子的(de)(de)(de)活度,從而改(gai)變它(ta)們的(de)(de)(de)析出(chu)電位,使其(qi)相互接近(jin)以(yi)達到(dao)共(gong)沉(chen)積的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de),本配方中使用檸檬酸三(san)鈉100g/L作為配位劑(ji),以(yi)提(ti)高(gao)鍍液(ye)的(de)(de)(de)分散能(neng)力和增強鍍層的(de)(de)(de)致密(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。


  十二烷基硫酸鈉為表面活性劑,防止鍍層產生針孔、氣道。


  硼(peng)酸(suan)(suan)(suan)為酸(suan)(suan)(suan)度緩(huan)沖劑、穩(wen)定溶液(ye)pH,pH應保持在(zai)2左(zuo)(zuo)右(1.5~3.0),硼(peng)酸(suan)(suan)(suan)應保持在(zai)25g/L左(zuo)(zuo)右。


  光(guang)(guang)(guang)亮劑(ji)用以改善鍍層(ceng)性能,調整(zheng)鍍層(ceng)應力(li),抑制陰(yin)極(ji)(ji)析氫,提高電流效(xiao)率,擴大陰(yin)極(ji)(ji)電流密度范圍等(deng)。光(guang)(guang)(guang)亮劑(ji)為有機物,用量(liang)要適量(liang),可參照鍍鎳的初級光(guang)(guang)(guang)亮劑(ji)、次級光(guang)(guang)(guang)亮劑(ji)。也可向原作者馮紹彬等(deng)人咨詢(xun)(鄭州(zhou)輕工業學(xue)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。


  由于不含有(you)氯(lv)離子,陽(yang)極(ji)可使(shi)用(yong)不溶(rong)性金屬如(ru)鉑,或鍍鉑的(de)鈦網。也可以(yi)采用(yong)石墨(mo)陽(yang)極(ji)。但是(shi),由于鍍層(ceng)(ceng)金屬的(de)沉積(ji)都取(qu)自(zi)鍍液所含的(de)金屬離子,因此,要(yao)求(qiu)鍍液的(de)體積(ji)要(yao)有(you)足夠的(de)大小,并要(yao)求(qiu)及(ji)時分(fen)(fen)析鍍層(ceng)(ceng),補充鍍液成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)的(de)不足,以(yi)備滿足電鍍過程中(zhong)金屬離子的(de)消耗,而(er)且鍍層(ceng)(ceng)不能(neng)(neng)要(yao)求(qiu)鍍得較厚(hou),只(zhi)能(neng)(neng)滿足鍍層(ceng)(ceng)能(neng)(neng)夠產生不銹(xiu)鋼(gang)的(de)外表結(jie)構(gou)形貌,鍍層(ceng)(ceng)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)可以(yi)達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具有(you)較強(qiang)的(de)防變色(se)能(neng)(neng)力、耐腐蝕能(neng)(neng)力或有(you)一(yi)定(ding)的(de)硬度。合金鍍層(ceng)(ceng)還要(yao)經(jing)過高(gao)溫熱處理之后(hou),才(cai)能(neng)(neng)夠產生不銹(xiu)鋼(gang)結(jie)構(gou),借以(yi)代替(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。




3. 配方(fang)3 (見(jian)表11-1)的說明


 這個配(pei)方是屬(shu)于復(fu)合(he)鍍鎳鐵合(he)金,在鍍液(ye)中加入細(xi)微(wei)鉻粉懸浮于鍍液(ye)中,電沉積Fe-Cr-Ni復(fu)合(he)鍍層。


 a. 鉻粉(fen)含量對鍍層沉(chen)積速(su)率的影響


  鍍液(ye)中不(bu)同鉻粉含量與鍍層(ceng)沉積速率的關系曲線見圖11-1。


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  由(you)圖11-1可見(jian),鍍(du)層金屬(shu)Fe-Ni-Cr合金沉(chen)積速率(lv)隨(sui)著鉻粉含量(liang)的變化先(xian)升高,后(hou)降低。在110g/L附(fu)近有一最高點。鉻含量(liang)低于(yu)110g/L時,鍍(du)層的沉(chen)積速率(lv)隨(sui)著鉻粉含量(liang)的升高而(er)增大(da),高于(yu)110g/L后(hou),沉(chen)積速率(lv)隨(sui)著鉻粉含量(liang)的升高而(er)降低。


 b. 鉻(ge)粉含量不同的(de)鍍層的(de)耐蝕(shi)性


  不同鉻粉含量獲得的鍍層在飽和NaCl溶(rong)液中(zhong)自腐(fu)蝕(shi)電位隨時間的變化曲線見圖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。