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(liu)酸鹽型體系鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼(gang)合金鍍液(ye)組成及(ji)工藝(yi)條件見表(biao)11-1。


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1. 配方(fang)1 (見表11-1)的說(shuo)明


  本配方由鄭(zheng)州(zhou)輕工業學(xue)院馮紹彬、董會超、夏同馳等人提出。


  硫(liu)酸鹽體系(xi)鍍液(ye)的(de)(de)導電(dian)(dian)性能差,電(dian)(dian)流(liu)效率低,電(dian)(dian)鍍時間長,能耗較(jiao)高,為了克服這些缺陷,向硫(liu)酸鹽體系(xi)中加(jia)入了一(yi)定量(liang)的(de)(de)氯化(hua)物(wu)如氯化(hua)銨40g/L,以(yi)提高其(qi)(qi)導電(dian)(dian)性和活化(hua)陽極。由(you)于鐵(tie)、鎳(nie)、鉻(ge)的(de)(de)標準電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位相(xiang)(xiang)差較(jiao)大(da)。因此,在簡單(dan)鹽溶液(ye)體系(xi)中,三種金屬(shu)共(gong)沉(chen)(chen)積(ji)是(shi)很(hen)困難的(de)(de),通過加(jia)入配(pei)位劑與它們形成配(pei)合離子(zi)(zi)、改變離子(zi)(zi)的(de)(de)活度,從而改變它們的(de)(de)析出電(dian)(dian)位,使(shi)其(qi)(qi)相(xiang)(xiang)互接近以(yi)達到共(gong)沉(chen)(chen)積(ji)的(de)(de)目的(de)(de),本(ben)配(pei)方中使(shi)用檸檬酸三鈉(na)100g/L作為配(pei)位劑,以(yi)提高鍍液(ye)的(de)(de)分(fen)散能力和增強鍍層的(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。


  十二烷基硫酸鈉(na)為表面活(huo)性劑,防止鍍(du)層產生針孔(kong)、氣道(dao)。


  硼酸為(wei)酸度(du)緩沖劑(ji)、穩(wen)定(ding)溶液pH,pH應(ying)保持(chi)在(zai)2左右(1.5~3.0),硼酸應(ying)保持(chi)在(zai)25g/L左右。


  光亮(liang)劑用(yong)以(yi)改善(shan)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)性能,調整(zheng)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)應力(li),抑制陰極(ji)析氫,提高電流(liu)效率,擴大陰極(ji)電流(liu)密度范圍(wei)等(deng)。光亮(liang)劑為有機物,用(yong)量(liang)(liang)要適量(liang)(liang),可參照鍍(du)(du)鎳的初(chu)級(ji)光亮(liang)劑、次級(ji)光亮(liang)劑。也(ye)可向原作者(zhe)馮紹彬等(deng)人咨詢(鄭州(zhou)輕工業學院(yuan))。



2. 配方2 (見表11-1)的(de)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)含有(you)(you)氯離子,陽極(ji)可使用不(bu)溶性金(jin)(jin)屬(shu)如鉑(bo),或(huo)鍍(du)(du)(du)鉑(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)鈦網。也可以采(cai)用石墨陽極(ji)。但是,由于鍍(du)(du)(du)層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)沉積都取自鍍(du)(du)(du)液所含的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)離子,因此,要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)(du)液的(de)(de)(de)(de)(de)體積要(yao)有(you)(you)足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小,并(bing)要(yao)求(qiu)及時分析鍍(du)(du)(du)層(ceng),補充鍍(du)(du)(du)液成分的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)足,以備(bei)滿足電鍍(du)(du)(du)過程中(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離子的(de)(de)(de)(de)(de)消耗,而且鍍(du)(du)(du)層(ceng)不(bu)能要(yao)求(qiu)鍍(du)(du)(du)得較厚(hou),只能滿足鍍(du)(du)(du)層(ceng)能夠(gou)產生不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)表(biao)結構(gou)形貌,鍍(du)(du)(du)層(ceng)成分可以達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具有(you)(you)較強的(de)(de)(de)(de)(de)防變色能力、耐腐蝕能力或(huo)有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)硬度。合金(jin)(jin)鍍(du)(du)(du)層(ceng)還要(yao)經(jing)過高(gao)溫(wen)熱(re)處(chu)理之后,才能夠(gou)產生不(bu)銹鋼結構(gou),借(jie)以代替不(bu)銹鋼。




3. 配方(fang)3 (見表11-1)的說明(ming)


 這個配方是屬于復(fu)合(he)鍍(du)鎳鐵合(he)金,在鍍(du)液中加入(ru)細微(wei)鉻粉懸浮(fu)于鍍(du)液中,電沉積Fe-Cr-Ni復(fu)合(he)鍍(du)層。


 a. 鉻粉含量(liang)對鍍層沉積速率的影響


  鍍液中不同鉻粉含量與鍍層沉積速率的關系曲線見圖(tu)11-1。


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  由(you)圖11-1可見,鍍層金(jin)屬Fe-Ni-Cr合金(jin)沉(chen)積速(su)(su)率隨著鉻粉(fen)含(han)量的(de)(de)變化(hua)先升高,后降低(di)(di)。在110g/L附近有一(yi)最高點。鉻含(han)量低(di)(di)于110g/L時,鍍層的(de)(de)沉(chen)積速(su)(su)率隨著鉻粉(fen)含(han)量的(de)(de)升高而(er)(er)增大,高于110g/L后,沉(chen)積速(su)(su)率隨著鉻粉(fen)含(han)量的(de)(de)升高而(er)(er)降低(di)(di)。


 b. 鉻粉含量(liang)不同的(de)鍍層的(de)耐(nai)蝕性(xing)


  不同(tong)鉻粉含(han)量獲得的鍍層在(zai)飽和(he)NaCl溶液中(zhong)自腐蝕電(dian)位(wei)隨時間的變化曲線(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,出現過鈍化(hua)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。