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(ti)系鍍(du)(du)Cr-Ni-Fe 不銹鋼(gang)合金鍍(du)(du)液組成及工藝條(tiao)件見表11-1。


表 1.jpg




1. 配(pei)方1 (見表11-1)的說(shuo)明


  本配方(fang)由鄭(zheng)州輕工業學院(yuan)馮(feng)紹彬、董會(hui)超(chao)、夏(xia)同(tong)馳等人(ren)提出。


  硫酸(suan)鹽(yan)體系(xi)(xi)鍍(du)(du)(du)液(ye)的(de)(de)(de)導電(dian)性能(neng)差(cha),電(dian)流(liu)效率(lv)低,電(dian)鍍(du)(du)(du)時(shi)間長,能(neng)耗較高(gao),為了克服這些(xie)缺陷,向硫酸(suan)鹽(yan)體系(xi)(xi)中加(jia)入了一定量的(de)(de)(de)氯化物(wu)如氯化銨40g/L,以提(ti)高(gao)其導電(dian)性和活(huo)化陽(yang)極。由(you)于鐵、鎳、鉻的(de)(de)(de)標準電(dian)極電(dian)位相(xiang)差(cha)較大。因此,在簡單鹽(yan)溶液(ye)體系(xi)(xi)中,三種金(jin)屬(shu)共沉(chen)積是很(hen)困難的(de)(de)(de),通過加(jia)入配(pei)(pei)位劑(ji)(ji)與它(ta)們形成配(pei)(pei)合離子、改(gai)變離子的(de)(de)(de)活(huo)度(du),從而改(gai)變它(ta)們的(de)(de)(de)析出電(dian)位,使(shi)其相(xiang)互接近以達到共沉(chen)積的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de),本配(pei)(pei)方中使(shi)用檸檬酸(suan)三鈉100g/L作為配(pei)(pei)位劑(ji)(ji),以提(ti)高(gao)鍍(du)(du)(du)液(ye)的(de)(de)(de)分散能(neng)力和增強(qiang)鍍(du)(du)(du)層的(de)(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(shi)二烷基硫(liu)酸鈉為表面活性劑,防止鍍(du)層產生(sheng)針孔、氣道。


  硼酸(suan)為酸(suan)度緩沖劑、穩定(ding)溶液pH,pH應(ying)保持(chi)在2左(zuo)右(you)(you)(1.5~3.0),硼酸(suan)應(ying)保持(chi)在25g/L左(zuo)右(you)(you)。


  光(guang)亮劑用以改(gai)善鍍層(ceng)性能,調整鍍層(ceng)應力(li),抑制陰極(ji)析氫,提高(gao)電流(liu)效率,擴大(da)陰極(ji)電流(liu)密度范圍等(deng)(deng)。光(guang)亮劑為有機物(wu),用量要適量,可(ke)參(can)照鍍鎳的初級光(guang)亮劑、次級光(guang)亮劑。也(ye)可(ke)向(xiang)原作者(zhe)馮紹(shao)彬等(deng)(deng)人咨詢(鄭州輕(qing)工業學院)。



2. 配方2 (見表(biao)11-1)的說明(ming)


  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(yu)不(bu)含(han)有氯離子,陽(yang)極可(ke)(ke)使用不(bu)溶性金(jin)屬如鉑,或(huo)鍍(du)(du)鉑的(de)(de)(de)(de)鈦網(wang)。也可(ke)(ke)以(yi)采用石墨陽(yang)極。但是,由于(yu)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)沉積都取自鍍(du)(du)液所含(han)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬離子,因此,要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)液的(de)(de)(de)(de)體(ti)積要(yao)有足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao),并(bing)要(yao)求(qiu)及時分析鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng),補充(chong)鍍(du)(du)液成分的(de)(de)(de)(de)不(bu)足(zu),以(yi)備(bei)滿足(zu)電鍍(du)(du)過程中金(jin)屬離子的(de)(de)(de)(de)消耗(hao),而且鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)不(bu)能(neng)要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)得較厚,只能(neng)滿足(zu)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)能(neng)夠(gou)產生不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)外(wai)表(biao)結(jie)構形貌,鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)成分可(ke)(ke)以(yi)達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具有較強的(de)(de)(de)(de)防變色能(neng)力、耐腐蝕(shi)能(neng)力或(huo)有一定的(de)(de)(de)(de)硬度(du)。合金(jin)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)還要(yao)經(jing)過高溫熱處理之后,才能(neng)夠(gou)產生不(bu)銹(xiu)鋼(gang)結(jie)構,借以(yi)代替不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。




3. 配方3 (見(jian)表(biao)11-1)的說明(ming)


 這(zhe)個配(pei)方(fang)是屬(shu)于復合鍍(du)鎳(nie)鐵(tie)合金,在鍍(du)液(ye)中加入細微鉻(ge)粉懸浮于鍍(du)液(ye)中,電沉積(ji)Fe-Cr-Ni復合鍍(du)層。


 a. 鉻粉含(han)量(liang)對鍍層沉積(ji)速率的影響(xiang)


  鍍(du)液中不同鉻粉含量(liang)與鍍(du)層沉(chen)積(ji)速(su)率的關(guan)系(xi)曲線見圖11-1。


圖 1.jpg


  由圖11-1可見,鍍層金屬Fe-Ni-Cr合金沉積速(su)率(lv)隨著鉻(ge)粉含量的(de)變化先(xian)升(sheng)(sheng)高(gao),后(hou)降(jiang)低。在110g/L附近有一(yi)最高(gao)點(dian)。鉻(ge)含量低于(yu)(yu)110g/L時,鍍層的(de)沉積速(su)率(lv)隨著鉻(ge)粉含量的(de)升(sheng)(sheng)高(gao)而增大,高(gao)于(yu)(yu)110g/L后(hou),沉積速(su)率(lv)隨著鉻(ge)粉含量的(de)升(sheng)(sheng)高(gao)而降(jiang)低。


 b. 鉻粉含量不(bu)同的鍍層的耐蝕性


  不同鉻粉含量(liang)獲得的鍍層在(zai)飽和NaCl溶液(ye)中自(zi)腐蝕電位隨時(shi)間的變化曲線(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(dun)化現象,鈍(dun)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。