氯化(hua)物-硫酸鹽型混合(he)體系鍍(du)Cr-Ni-Fe 不銹(xiu)鋼合(he)金鍍(du)液組成及(ji)工(gong)作條件見表(biao)11-3 。
1. 配方1 (表(biao)11-3)
鍍液中使的丙三醇（即甘油）是一種光亮劑，可提高鍍層的光澤。
pH控制在1.8~2.2之間，pH較低時，鍍液覆蓋能力較差，沉積(ji)速(su)率較快(kuai)。
pH較高時(shi)，鍍(du)(du)液覆蓋能力較佳，但鍍(du)(du)層色(se)澤較暗(an)，沉(chen)積速率較慢。用(yong)鹽(yan)酸降(jiang)低pH,用(yong)氨水提高pH.由于鍍(du)(du)液中有硼酸緩(huan)沖劑(ji)的(de)存(cun)在，使鍍(du)(du)液的(de)pH變化非常緩(huan)慢，一般在8~12h后用(yong)pH計測(ce)量，方可穩定準確測(ce)得鍍(du)(du)液的(de)pH,一旦加入過多(duo)的(de)氨水，當pH>3.0時(shi)，三價(jia)鉻會出現Cr(OH)。沉(chen)淀，造成鍍(du)(du)液渾濁，要用(yong)鹽(yan)酸加入降(jiang)低pH至2,才能逐步緩(huan)慢溶解所生(sheng)成的(de)Cr(OH);沉(chen)淀。
本溶液要(yao)用(yong)電磁轉動子(zi)攪拌電鍍，電磁子(zi)轉速為250r/min.
2. 配(pei)方(fang)2 (表(biao)11-3)
本(ben)配方中使(shi)用檸檬酸三鈉作(zuo)為(wei)配位劑，糊(hu)精作(zuo)為(wei)提高(gao)鍍層光澤(ze)的添(tian)加劑。
沉(chen)積速率實驗結果見表11-4。
從表(biao)11-4可見，pH=2時，沉積速率最大，其次是電流密度，溫度對沉積速率的(de)影響最小(xiao)。
鍍層的電化(hua)(hua)學腐(fu)蝕(shi)測試：動電位掃(sao)描測試是將電極(ji)放在(zai)3.5%NaCl室(shi)溫溶(rong)液中(zhong)的，極(ji)化(hua)(hua)范圍調到相對開路電位±0.2V,掃(sao)描速率(lv)(lv)0.2mV/s,測定(ding)陰陽極(ji)極(ji)化(hua)(hua)曲線，計算腐(fu)蝕(shi)速率(lv)(lv)，腐(fu)蝕(shi)電流的實(shi)驗結果見(jian)表11-5。
由表11-4、表11-5可見，不(bu)同(tong)工(gong)藝參數下(xia)，電(dian)鍍得(de)到的鍍層的耐蝕性能(neng)相差很(hen)大(da)，Fe-Cr-Ni合金(jin)在3.5%NaCl溶液中沒有明顯(xian)的鈍(dun)化現象，但(dan)卻顯(xian)示(shi)了一定的延緩腐蝕效(xiao)果(guo)，通過實驗得(de)出(chu)的最優方案為(wei)(wei)電(dian)流密度為(wei)(wei)12A/d㎡,溫度為(wei)(wei)25℃,pH為(wei)(wei)2。
3. 配(pei)方3 (表11-3)
a. 鍍液pH的(de)影響(xiang)
①. 鍍(du)液(ye)pH對鍍(du)層成分含(han)量(liang)的影響
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)升高，鍍層(ceng)中鐵(tie)和(he)鉻的(de)含量先略有升高，然(ran)后降(jiang)低(di)。pH=2時出現峰(feng)值。
②. 鍍液pH對鍍層硬度的影(ying)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. 陰極電(dian)流密度的影響
①. 陰極電流密度對鍍(du)層成分含(han)量的影響
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)。
由圖11-5可見，隨著陰極電流(liu)密度(du)(du)(du)(du)的增(zeng)大(da)，鍍層中(zhong)(zhong)鐵和鉻的含(han)(han)量(liang)迅速增(zeng)加，電流(liu)密度(du)(du)(du)(du)大(da)于(yu)14A/d㎡后(hou)，鍍層中(zhong)(zhong)鐵和鉻的含(han)(han)量(liang)略(lve)有下降(jiang)。陰極電流(liu)密度(du)(du)(du)(du)過大(da)。鍍層表(biao)面質量(liang)變(bian)差，析氫(qing)嚴重，鐵、鉻含(han)(han)量(liang)略(lve)有下降(jiang)。因此，電流(liu)密度(du)(du)(du)(du)控制在14A/d㎡為宜。
②. 陰極電(dian)流密度對鍍(du)層硬度的影響
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)。
由圖11-6可見，隨著陰(yin)極電流密度的(de)增大，鍍層(ceng)中鐵和鉻的(de)含量迅速增加，相應鍍層(ceng)的(de)硬度也隨之增加。
c. 溫(wen)度的影響
①. 鍍(du)液的(de)(de)溫度(du)對鍍(du)層成分(fen)含量(liang)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可見(jian)，鍍(du)液溫度的升(sheng)高，鍍(du)層中鐵和鉻的含量先(xian)增加(jia)后減小，在30℃時出現峰值。
②. 鍍液溫(wen)度(du)對鍍層硬度(du)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11-8可見(jian)，隨著鍍(du)液溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高，鍍(du)層的(de)硬度(du)在30℃時出現峰值。故溫(wen)度(du)應控制在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(ceng)形貌和結構
按照(zhao)表11-3的配方3 的最佳(jia)含量及工藝控制在(zai)最佳(jia)條件，電鍍(du)(du)(du)(du)實(shi)驗可得Cr6%、Fe 54%、Ni40%,硬度高達(da)70(HR30T)的光亮鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)。所得鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)掃描電鏡可見鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)表面結(jie)晶均(jun)勻(yun)，結(jie)構致密，沒有(you)孔洞和裂(lie)紋，鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)光亮性極好，只有(you)當(dang)電沉積(ji)時間較長、鍍(du)(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)較厚時才(cai)會出現細(xi)小的裂(lie)紋，但也不存在(zai)針孔。
