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(xing)體系鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼合(he)金鍍液(ye)組成及工藝(yi)條(tiao)件見表11-1。
1. 配方1 (見表11-1)的(de)說明
本(ben)配方(fang)由鄭(zheng)州輕工業學院馮紹彬、董會超、夏同馳(chi)等人提出。
硫(liu)酸鹽體系鍍(du)液(ye)的(de)(de)導(dao)電(dian)性(xing)能(neng)差(cha),電(dian)流(liu)效率(lv)低,電(dian)鍍(du)時間長,能(neng)耗(hao)較高(gao)(gao),為了(le)克服這些缺陷,向(xiang)硫(liu)酸鹽體系中(zhong)加入了(le)一定量(liang)的(de)(de)氯化(hua)物如氯化(hua)銨40g/L,以(yi)提(ti)高(gao)(gao)其導(dao)電(dian)性(xing)和活化(hua)陽極(ji)(ji)。由于(yu)鐵、鎳、鉻(ge)的(de)(de)標準電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位相(xiang)差(cha)較大(da)。因(yin)此(ci),在簡單鹽溶液(ye)體系中(zhong),三種(zhong)金屬(shu)共沉(chen)積是很困(kun)難的(de)(de),通過加入配(pei)位劑與它們形成配(pei)合離子、改(gai)變離子的(de)(de)活度,從而改(gai)變它們的(de)(de)析出(chu)電(dian)位,使其相(xiang)互(hu)接近以(yi)達(da)到共沉(chen)積的(de)(de)目的(de)(de),本配(pei)方(fang)中(zhong)使用檸檬酸三鈉100g/L作為配(pei)位劑,以(yi)提(ti)高(gao)(gao)鍍(du)液(ye)的(de)(de)分散能(neng)力和增強鍍(du)層的(de)(de)致密度。
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(er)烷基硫酸鈉為表面(mian)活性劑,防止鍍層(ceng)產生針孔、氣道。
硼(peng)酸(suan)為酸(suan)度緩(huan)沖劑、穩定溶液pH,pH應保持在2左右(you)(1.5~3.0),硼(peng)酸(suan)應保持在25g/L左右(you)。
光(guang)亮劑(ji)用以改善鍍層(ceng)性(xing)能,調整(zheng)鍍層(ceng)應力,抑制(zhi)陰(yin)極(ji)析氫,提高(gao)電流效(xiao)率,擴大(da)陰(yin)極(ji)電流密(mi)度(du)范(fan)圍等(deng)。光(guang)亮劑(ji)為有機物(wu),用量要適(shi)量,可(ke)(ke)參照鍍鎳的初級(ji)光(guang)亮劑(ji)、次級(ji)光(guang)亮劑(ji)。也可(ke)(ke)向原(yuan)作者馮紹彬(bin)等(deng)人咨詢(鄭州輕工業學院)。
2. 配(pei)方(fang)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)(bu)(bu)(bu)含有氯離子,陽(yang)(yang)極(ji)(ji)可使用不(bu)(bu)(bu)(bu)溶性(xing)金(jin)(jin)屬(shu)如鉑,或鍍(du)(du)鉑的(de)(de)鈦(tai)網。也可以(yi)采用石墨陽(yang)(yang)極(ji)(ji)。但是,由于鍍(du)(du)層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)沉積都取自(zi)鍍(du)(du)液所含的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)離子,因(yin)此,要求鍍(du)(du)液的(de)(de)體積要有足(zu)夠(gou)的(de)(de)大小,并要求及(ji)時分析(xi)鍍(du)(du)層(ceng),補充鍍(du)(du)液成(cheng)分的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)足(zu),以(yi)備滿(man)足(zu)電鍍(du)(du)過(guo)程中金(jin)(jin)屬(shu)離子的(de)(de)消耗,而且鍍(du)(du)層(ceng)不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)要求鍍(du)(du)得較厚(hou),只能(neng)滿(man)足(zu)鍍(du)(du)層(ceng)能(neng)夠(gou)產生不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)外表結構(gou)形貌,鍍(du)(du)層(ceng)成(cheng)分可以(yi)達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具有較強的(de)(de)防變色能(neng)力、耐腐蝕能(neng)力或有一定的(de)(de)硬度。合金(jin)(jin)鍍(du)(du)層(ceng)還要經過(guo)高溫熱處(chu)理之后,才能(neng)夠(gou)產生不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼結構(gou),借(jie)以(yi)代替不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼。
3. 配方3 (見(jian)表(biao)11-1)的說(shuo)明
這個配方是屬于(yu)復(fu)(fu)合(he)鍍鎳鐵合(he)金,在鍍液(ye)中(zhong)加入細微鉻粉懸浮于(yu)鍍液(ye)中(zhong),電沉積Fe-Cr-Ni復(fu)(fu)合(he)鍍層。
a. 鉻粉含(han)量對(dui)鍍層沉積(ji)速(su)率(lv)的影(ying)響
鍍液中不同鉻粉含量(liang)與鍍層沉積速率的關(guan)系曲線見(jian)圖11-1。
由圖11-1可見,鍍層金屬Fe-Ni-Cr合金沉(chen)(chen)積速率(lv)隨(sui)著鉻(ge)粉含量(liang)(liang)的變化先升(sheng)高(gao),后降(jiang)低。在110g/L附近有一最高(gao)點。鉻(ge)含量(liang)(liang)低于110g/L時,鍍層的沉(chen)(chen)積速率(lv)隨(sui)著鉻(ge)粉含量(liang)(liang)的升(sheng)高(gao)而增(zeng)大,高(gao)于110g/L后,沉(chen)(chen)積速率(lv)隨(sui)著鉻(ge)粉含量(liang)(liang)的升(sheng)高(gao)而降(jiang)低。
b. 鉻粉含量(liang)不同的鍍層(ceng)的耐蝕性
不同(tong)鉻粉含(han)量獲得的(de)鍍層在(zai)飽和NaCl溶液中(zhong)自腐蝕電位隨(sui)時(shi)間的(de)變化曲(qu)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。