表面處理工藝及檢驗標準

1、目錄表面處理工藝規(guī)程1表面磷化工藝規(guī)程1表面電鍍工藝規(guī)程3表面發(fā)黑處理工藝規(guī)程12表面淬火處理工藝規(guī)程17金屬表面處理檢驗規(guī)程19表面磷化處理檢驗規(guī)程19表面電鍍檢驗規(guī)程20表面發(fā)黑處理檢驗規(guī)程23高頻淬火檢驗規(guī)程24一、 表面處理工藝規(guī)程1、表面磷化工藝規(guī)程工序/工藝材料及配方工藝規(guī)范操作要求及標準質(zhì)量及技術(shù)規(guī)范備注除油611高效脫脂劑。 配液濃度3-5%溫度：50-70， 時間：10-201.工件表面無油污，能形成連續(xù)的水膜。 2.根據(jù)工件清洗的時間和質(zhì)量進行補加脫脂劑溫度越高效果越佳，水洗水溫度：常溫， 時間：1-2 ph值：7-8 1.水洗干凈，無殘留酸堿液。 2.要求水質(zhì)流動，不能進

2、行補充及排放。每周至少更換一次。除銹鹽酸，配液濃度hcl含量10-20%溫度：30-40， 時間：10-20 濃度10-20%工件表面呈銀灰色的金屬基體，沒有堆積的銹斑和氧化皮。酸液使用到鐵的含量達到70可/升（此時工件容易二次生銹）則必須更換。水洗水溫度：常溫， 時間：1-2 ph值：6-71.水洗干凈，無殘留酸堿液。 2.要求水質(zhì)流動，不能進行補充及排放。每周至少更換一次。中和純堿 濃度4-5%溫度：常溫， 時間：1-2 ph值：9-111.中和后工件表面不帶酸液。 2.槽液中沉淀較渾時應(yīng)更換。一般每月更換一次。水洗水溫度：常溫， 時間：1-2 ph值：7-8 1.水洗干凈，無殘留酸堿液。

3、 2.要求水質(zhì)流動，不能進行補充及排放。每周至少更換二次。表調(diào)表面調(diào)整劑溫度：常溫， 時間：1-2 ph值：8.5-9.51.使用過程中應(yīng)及時補充所消耗表面調(diào)整劑. 2.溶液變成淡黃色且較渾濁，補加后仍達不到細化磷化膜的目的時，應(yīng)重新更換。一般每月至少更換一次。磷化（652）磷化劑 配比：促進劑2kg/立方米， 磷化劑65-70kg/立方米溫度：30-40， 時間：5-10 ， ph值：2.5-3.5， 總酸度22-28點， 離酸度0.8-1.5點 促進劑：6-12點1.磷化膜細致均勻，工件表面無嚴重掛灰、銹跡及未磷化的空白件。 2.及時補充原料。 3.每天清理槽中的沉淀物。水洗水溫度：常溫，

4、 時間：1-2 ph值：6-71.水洗干凈，無殘留酸堿液。 2.要求水質(zhì)流動，不能進行補充及排放。每周至少更換二次。鈍化鈍化劑 配比:2-3立方米溫度：70以上， 時間：1-2 ph值：2.5-4.5 1.槽液由棕色變?yōu)榈S色且較渾濁，則需補充原料。 2.定期清理槽中沉淀物。定期更換，溫度越高效果越好。22.表面鍍鉻工藝規(guī)程2.1鍍鉻浴的分類 2.1.1 鉻酸硫酸浴(sargent浴)2.1.2 氟化物含有浴氟化物含有浴硅氟化物含有浴硼氟化物含有浴2.1.3鉻酸鈉浴2.1.4硫酸鉻浴2.1.5黑色鉻浴2.2 sargent浴(1)浴成分與組成sargent浴的成分為鉻酸及觸媒的硫酸,單獨的鉻酸

5、溶液無法鍍鉻,但加1種或2種以上的酸根為觸媒在陰極幫助的還原析出時,即可電鍍.觸媒根可用硫酸鹽和氟化物,硫酸鹽有硫酸、硫酸鉻等,指化物有氟酸、氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、硅氟化鈉、硅氟酸、硼氟酸之類的錯氟化物.鉻酸與硫酸的配合比在鍍鉻的析出條件中很重要,cro3:so4在50:1200:1之間,大致要保持100:1的比例,觸媒根用1種以上時,要計算全量,此時,相當于以觸媒效果與硫酸根相等的當量計算的值之總計.因而,sargent浴的標準浴組成為鉻酸250g/、硫酸2.5g/,現(xiàn)在使用鉻酸100g/的低濃度到400500g/的高濃度浴.鍍鉻浴在建浴時,溶解鉻酸(cro3,無水鉻酸)250g/,加10

6、0:1的2.5g/硫酸即可,但鉻酸?；煊猩倭苛蛩?故須相對減少硫酸的添加量.無水鉻酸為紅褐色的片狀結(jié)晶,很易溶解水中,入水后攪拌速溶.鉻酸與硫酸量是以分析決定,鉻酸量可由比重得知概略,標準液大致是玻美21度.如此建浴的鉻酸一硫酸溶液為深紅色透明液,由此溶液電鍍也得不到滿足的鍍鉻,但電解后變成稍不透明的暗紅色液,比重也成玻美2223度.理由是cro3因電解而還原,液中局部生成3價鉻,此3價鉻的存在對鍍鉻有極重要的影響,含有3價鉻的溶液才能得滿足的鍍鉻.鍍鉻液須含有3價鉻,除了電解而還原生成以外,也可直接添加草酸(10g/成2.75g/cr)檸檬酸、碳酸鉻、氫氧化鉻等還原劑還原,但以電解生成法最好

7、,下為藥品還原法的式子一例.2cro3+3(hcoo)2cr2o3+6co2+3h2o電解生成法的兩極用鉛板,在開始析出鉻的電流密度電解.浴溫越高或硫酸根越多越快,例如浴溫60、以10a/dm的陽極電流密度電解100小時生在約3g/的3價鉻宜為23g/,設(shè)為5g/以下,此量不宜過多或過少,液中須保持約3g/,這關(guān)連硫酸量與陽極.(2)浴成分的作用sargent浴的浴成分為鉻酸、硫酸(觸媒根)、3價鉻,無水鉻酸溶于水,cro3+h2oh2cro4,成為鉻酸液,再如h2cro42h+so4電離,此so4使鉻酸的一部份成為硫酸鉻(cr(so4)3), cr(so4)32cr+3so4.也可為硫酸以外

8、的酸或硫酸鹽,但不宜用有氧化作用的酸、溶解陽極鉛的酸硝酸、鹽酸、醋酸、磷酸或其鹽.最好用有還原性的酸,諸如硼酸、氟酸或其鹽、錯鹽等.有機酸雖有還原性,但會與鉻酸作用而分解,所以只用于3價鉻的生成.金屬鹽除了鉻鹽之外,會增加其它金屬成分,所以不大使用.在以上的浴成分,液中有h、4、cr、so4存在,3價鉻量多時,因此組成而暗色較強,成不透明,比重增高,適當?shù)慕M成為250 cro33cr2o3.鍍鉻的析出機構(gòu)有各種假說,假說經(jīng)下示過程.1. crcrcr2. crcrcrcr3. crcr有sargent等研究,尚無定說,下面概述一例.將鉻酸水溶液電解的話,在陰極還原鉻酸,如下產(chǎn)生3價鉻和游離堿.

9、hcro4+3h2o+3cr+7oh2h2cro43cr(oh)cro4+3oh3價鉻成為鹽基性鉻酸鉻的不導(dǎo)性薄膜,包覆陰極,其后不還原鉻酸,此皮膜為微孔性,通過此微孔,只離子半徑小的h放電.在陽極是氧放,電只引起水的分解.但是,液中若有硫酸或氟酸之類的陰離子,此離子很小,藉靜電引力被拉入鉻酸鉻此膜的微孔中,接觸鹽基成分,溶解皮膜分子,同時生成cr,皮膜有孔的話, hcro4徑此孔到達極,引起上式的反應(yīng),皮膜再生,但在此皮膜反復(fù)溶解再生的同時,往cr還原,并發(fā)生氫,此3價鉻直接或徑2價鉻的階段析出金屬鉻.3價鉻的存在不直接關(guān)連鉻的電著機構(gòu),但影響光澤電流密度范圍、液電阻、包覆力等.(3)電鍍條

10、件(a)鉻酸濃度的影響 鉻酸濃度的標準為250g/實際有100g/的低濃度浴到400500g/的高濃度浴,高濃度浴與低濃度浴的差異不大明顯,分別有下示特色:高濃度浴 低濃度浴光澤 稍劣 良包覆力 稍劣 良硬度 低 高電流效率 劣 良液電阻 小 稍高電力消費 小 大液的變動 少 多掏出量 多 少在低濃度浴的電流效率良好,但液電阻高,電壓高,電力消費大.又由于換出及入槽,易感受硫酸進出所致的量變化,液變動大,不易維持浴,例如用硫酸酸洗的物品將硫酸根帶入浴中時,相對于鉻酸的硫酸比率是高濃度浴的變動較小,但鉻酸的掏出量是高濃度浴較多.最好考慮此種特色,依其目的選擇液濃度,例如用液變動少的400g/高濃

11、度浴為裝飾鍍浴,直接鍍于黃銅素地上時,用光澤良好的150g/低濃度浴,硬度高、效率良好的250g/中濃度浴用于工業(yè)鍍浴,為了分別使用,有的工廠準備濃、淡兩浴.(b)硫酸濃度 硫酸濃度也影響電鍍狀態(tài),若在上述100:2100:0.5的范圍外,電流效率或均勻電著性極度下降,硫酸分少的話,在同一溫度可增加電流密度.過多時,成局部電鍍或全無電鍍,為了改善光澤,硫酸比宜高,但硫酸比低可改善包覆力。表2-1為包覆力最好的鉻酸與硫酸之比.cro3(g/)cro3/h2so4150300:1100:0.33200200:1100:0.50250155:1100:0.65300140:1100:0.713501

12、30:1100:0.77400125:1100:0.80(c)3價鉻 3價鉻會影響光澤電流密度范圍、液電阻、包覆力,宜約23g/,因電解條件、陽極材質(zhì)或陰陽兩極的面積比而變動.陰極生成的3價鉻在陽極被氧化成6價,再成為鉻酸,使液中的3價鉻量保持一定值,這因陽極的材質(zhì)而異,在鉛陽極以某3價鉻濃度達到平衡,在鐵陽極無比氧化,3價鉻與鐵離子fe增加,不易維持適量.浴溫、電流密度高時較易生成,平衡的含量也增高.光澤范圍是隨3價鉻的增加而減小,故須為5g/以下.3價鉻以適量的23g/存在時,光澤度最好.包覆力是隨3價鉻的增加而改善,鉻酸/硫酸比增高時,包覆力劣化,有3價鉻時,會緩和其影響.3價鉻增加時,

13、電流效率驟降,適量時最高.液電陰也隨3價鉻的增加而增大,增高電壓,硬度在510g/時成最高.(d)浴溫與電流密度 浴溫在4555的范圍,以50為標準,浴溫低時,包覆力良好,光澤也良好,40以下時容易剝離.高時,包覆力不良,電流效率下降,電鍍成乳白色而軟,無裂紋.電流密度1530a/dm,范圍廣,電流密度越大時,電流效率越大,但會發(fā)生粗澀,鍍層發(fā)白.鍍層的外觀關(guān)連浴溫與電流密度變方,可得良好鍍金的浴溫和電流密度的范圍大致一定,鐵、鎳素地上鍍鉻的浴溫與電流密度的關(guān)系,浴溫一定時,電流密度低處為乳白色,增大電流密度時,即成光澤電鍍范圍.增大電流密度時,成為灰色.光澤范圍因素地種類而稍有不同,在鍍鎳上

14、較小,在銅、黃銅上較大,由此圖可知,光澤電鍍范圍在低溫移到低電流密度,在高溫移到高電流密度范圍,但低溫時,光澤范圍減小,周邊部容易發(fā)生灰色部,高溫時,需要大電流的光澤差,故用4555的范圍.欲得無裂紋的鍍鉻時要在5560之間.鐵、鎳素地上的電流密度為浴溫() 標準電流密度(a/dm)45 50 203555 3050浴溫的1/22/3值為電流密度范圍.鍍鉻發(fā)生的列紋在電鍍初期為針孔狀,不發(fā)生裂紋,隨著鍍層厚度的增大,裂紋會生長,大致在0.250. 5以內(nèi)尚無裂紋.裂紋數(shù)受浴溫與電流密度影響,在cro3 250g/、h2so4 2.5g/的浴中,隨浴溫的上升及電流密度的增加而減少裂紋數(shù).內(nèi)部應(yīng)力

15、因浴溫的影響而大變,在20 a/dm的電流密度,在40最小,密著性良好.電鍍速度取決于浴溫、電流密度,電流效率值在一般用條件下約為520%,此范圍為光澤電鍍范圍.電鍍速度在普通浴的浴溫50、電流密度30時,析出1所需時間約2分半,1小時約成25的厚度,在同一浴溫,電鍍速度并非正比于電流密度,電流效率隨電流密度的增加而激增.鉻酸濃度增大時,比較兩圖,可知電鍍速度、電流效率都下降.這些電鍍速度、電流效率值是在電流均勻分布于被鍍陰極全體的條件下決定,在實際的電鍍作業(yè)條件中,鉻的均勻電著性不良,電流很少均勻分布于復(fù)雜物品全體.損失于吊架等的電流也占某種比率,所以電鍍速度或電流效率在實際作業(yè)中未必完全一

16、致,但使電鍍條件接近試驗條件的話,但使電鍍條件接近試驗條件的話,平均值適用此值.(4)鍍浴的管理鉻酸因掏出、鉻的析出、飛散、鉻酸鉛的生面而消耗,但因陰極用不溶性極,可由陰極溶解而補充,而且搖出量極多,在裝飾鍍鉻作業(yè)中約達7成,飛散所致的消耗約占2成,因而,鉻酸的洗凈回收及飛沬防止劑可防止消耗.鉻酸的被給量是將浴中的鉻量定量而決定,現(xiàn)場是每日測定比重,推定消費量,因液中含有3價鉻或鐵分等而增高比重,所以實際為玻美2324,配合比重測定,每月化學(xué)分析12次,可維持鉻量.硫酸因掏出、飛散而消耗,但不因鉻酸的析出或鉻酸鉛的生成而消費,所以消費率小于鉻酸.硫酸分是藉分析決定,將鋇所致的沉淀離心沈淀的迅速

17、分析法可用于現(xiàn)場,但在后述的氟化物含有浴中,分析誤差大.過剩的硫酸可用碳酸用碳酸鋇、鉻酸鋇、氫氧化鋇等,形成硫酸鋇沈淀除去.表2-2無水鉻酸濃度與比重的關(guān)系比重(15/4)玻美無水鉻酸(g/)比重(15/4)玻美無水鉻酸(g/)1.079.51001.2125.23011.0810.71141.2226.23161.0912.01291.2327.13301.1013.01431.2428.13451.1114.41571.2529.03601.1215.51711.2629.93751.1316.71851.2730.83901.1417.82001.2831.74061.1518.9215

18、1.2932.64221.1620.02291.3033.54381.1721.02431.3134.34531.1822.12571.3235.24681.1923.22721.3336.04841.2024.22881.3436.85003價鉻同樣因搖出而消耗,在陽極與陰極的面積比大時或硫酸量少時也有減少的傾向,3價鉻少時,可減小3陽極面積或增多硫酸,但添加必要的鉻酸,3價鉻多時,可增大陽極面面積或空電解而氧化除去.此時浴溫5060,陽極電流密度1 a/dm,1安培小時將約0.3g的cr2o3氧化成cro3.不純物的鐵、銅、鋅等會影響鍍鉻的光澤范圍,由于使用鐵陽極或鐵制品溶解等,所以鐵最易

19、混入,銅、鋅也因制品溶解而大量混入,都會減少光澤范圍.液中的鐵分增加時,包覆力劣化,容易發(fā)生凹點、針孔、粗澀、剝離等,但此影響取決于3價鉻, 3價鉻少時,不大受影響,但3價鉻多的話,頗有影響,3價鉻約1g/時,鐵約混入10g/時也可得光澤鉻,銅、鋅也有同樣的傾向,所以只要降低3價鉻量, 鐵、銅、鋅等金屬不純物的容許量較大,分別單獨在15g/以內(nèi)幾不受其影響.光澤鎳浴中的不純物對其上鍍鉻之包覆力的影響如下,對光澤鎳浴中的不純物,鉻、鋅、鎘、銅會降低鉻的包覆力,其它不純物有相當大的容許量.常用鎘為光澤劑的滾桶鍍鎳常使鍍鉻的包覆力劣化.此種金屬離子可將陰極鉛裝入素陶圓筒中,電解除去,此方法的效率不好

20、.通常原能施行空電解,也可減少鐵分.從鍍鎳浴或酸洗液洗凈不充分,也會混入氯、硝酸、磷酸等的陰離子,影響極大,在0.51g/的包覆力極差,光澤范圍,電流效率減少,特別是有氯離子的影響,在鍍鉻液中添加氯化鈉、硝酸鈉、磷酸二鈉而實驗時,氯離子、硝酸離子、磷酸離子對電流效率的影響,都隨陰離子量的增加而降低電流效率,硝酸離子所致的減少最大,在sargent浴中,氯化鈉4g/以上時,成為黑灰色無光澤鍍金.在硝酸中,1g/會使制品發(fā)生不適當?shù)脑瓢?2g/時成為黑灰色.磷酸二鈉在10g/發(fā)生輕度云斑.在后述的硅氟化鈉浴中,食鹽510g/時成半光澤而帶灰色.硝酸鈉2g/時黑灰色,磷酸二鈉10g/時發(fā)生輕度云斑.

21、兩浴都在食鹽1g/時溶解無電鍍部素地,更多時,激減包覆力、光澤范圍,引起無電鍍部溶解.磷酸二鈉在sargent浴中,隨添加量的增加而稍降低包覆力,7g/以上時減小光澤范圍,在硅氟化鈉浴中,包覆力幾無變化,光澤范圍減小的程度也小.可見混入陰離子會使鍍鉻的光澤、包覆力劣化,降低電流效率.這些離子可藉空電解除去.用鉛陽極空電解時,氯離子起先驟減,終告消失,此時,同時生成氯酸鹽,氯離子消失后,也殘留而幾不減少,電解所致的減少量少,電解電流越高時,氯除去效果越大.陽極用白金時,氯酸生成速度快,氯酸的殘留量小.表2-3光澤電鍍的故障對策1.全體或無光澤的電鍍a.鍍液溫度過低b.電流中斷c.異種金屬不純物存

22、在,特別是液中鐵分或cr含量過多a.增高鍍液溫度,降低電流密度,制品大時,加熱到鍍液溫度后投入b.電解中勿中斷電流c.分析液,全部或一部份補正, cr是增大陽極面積而氧化2.鍍層有褐色或紅色漬跡a.異種酸量過少.b.吊具輕或吊線細電流量不足c.接觸不良a.分析而添加異種酸b.加重吊具,增粗吊線,使電流易通c.保持部,接觸部全弄清凈,電鍍后剝離接觸部的鉻3.鍍面灰色,云斑但平滑a.電流中斷b.制品裝入浴中時制品溫度過高a.使吊棒或接觸部清凈,確認確實接觸b.鍍鎳,研磨或處理成高溫者冷卻到鍍鉻浴的溫度4.凹下部無鍍層附著,邊緣燒焦a.異種酸過多b.對于適用電流密度,浴溫過高a.分析異種酸量,以碳酸

23、鋇或氫氧化鋇調(diào)整b.降低溫度,增高電流密度,以高電流密度電解12分,增大陰陽極間的距離5.灰白色粗鍍面a.浴溫過低,電流密度過高b.cr含量過多a.降低浴溫,減低電流密度b.增大陽極面,將cr氧化成cr6.全體有光澤,但外觀有漬跡a.底地表面不表凈(有油,氧化膜存在)b.鍍鎳浴表面有油膜c.鍍鎳表面有看不到的不動態(tài)皮膜a.電解脫脂,水洗發(fā),以硫酸酸洗(1:20)b.除去油膜c.在20%硫酸液液中陰極處理短時間發(fā)鍍鉻,活性化處理液老化要更新7.鍍鉻的表面粗糙a.浴溫過低b.異種酸量少c.浴中有膠狀浮游物a.增高溫度,降低電流密度b.分析后,添加異種酸c.將浴液靜置,勿攪拌沈淀物,要過濾或以橡皮管

24、抽取底部液,分析,補充鉻酸及異種酸,加水到定量8.制品局部鍍鉻,包覆力不足a.相對于適用電流密度,浴溫過高b.異種酸過多或過少c.制品的接點不良,相對的陽極接觸不良d.陽極的鉛全金被不導(dǎo)電性皮膜包覆e.制品與液的接觸被防害的氫氣防害f鍍鎳的局部不動態(tài)化g.整流器為單相h.制品太接近而成為影i.包覆電壓不充分j.氣體滯留a.降低浴溫,增高電流密度b.分析而調(diào)整異種酸, cr可增大陽極面積而電解氧化c.檢查制品及陽極有無接觸不良d.以鐵線刷除去陽極的黃色皮膜,或以氫氧化鈉溶液洗e.注意吊法及配列,以免氫氣包覆制品f.鍍鉻前,以20%硫酸陰極電解短時間g.檢查整流器的相數(shù)h.擴大制品的吊掛間隔i.施

25、加高包覆電壓12分j.注意吊法不積滯氣體9.制品不析出鍍鉻a.鍍鎳的不動態(tài)化a.為了將鍍鎳的不動態(tài)化者活性化,用6c的電解還原法.欲藉浸漬活性化時,在下示處方的溶液中浸漬1030秒,濃硫酸20m l/,碘化鉀0.4 g/,碘0.125g/.10.乳白色軟質(zhì)鍍鉻a.浴溫過高,電流密度過低b.含有異種金屬不純分,特別是鐵分, cr過多a.浴溫60以下,使電流密度為4060a/dmb.分析浴液,更換一部分或全部11.電鍍時間過長a.相對于適用電流密度b.異種酸過多或過少c.異種金屬不純分過多a.降低浴溫,增高電流密度b.分析,調(diào)整浴液c.分析浴液,更換一部份或全部浴液, cr過多時,陽極氧化為crc

26、r,增大陽極面積12.孔周不鍍鉻a.從開口部發(fā)生氫,擠退液a.以鉛、橡膠合成樹脂堵住孔,細縫,開口部13.接點周圍無鍍層a.吊具的彈簧過長,導(dǎo)電性劣化,彈簧太突出a.吊具的彈簧勿長出必要以上,勿從制品多余突出14.ni-cr,cu- ni-cr,鍍層膨脹,噴出a.鍍銅,鎳前的脫脂不良b.氰化銅浴的游離氰不足c.鍍鎳浴的ph過高d.鍍鎳浴有有機不純物存在或有機光澤劑,濕潤劑過多a.仔細脫指b.分析氰化銅浴,補正氰量c.將鍍鎳浴降為適合目的phd.以氧化劑(h2o2)再生或活性炭過濾其它還有各種浮游物混入,要常將鍍液過瀘,充分沈降一畫夜后,取用上澄液即可.浮游物會造成粗澀,影響光澤或包覆力.陽極用

27、鉛或鉛合金,鉛陽極表面發(fā)生黑褐色過氧化鉛皮膜,此為電導(dǎo)性不溶性皮膜,在陽極面進行3價鉻的氧化作用,可維持鉻酸與3價鉻維持適當比例,陽極與陽極的面積比例以1:12:1為標準,增減3價鉻而調(diào)節(jié)此比例.增加時會增大陽極面積.不通電,在浴中吊陽極,鉛極表面漸成黃色的鉻酸鉛,電導(dǎo)性劣化,因而,作業(yè)終了后,從槽撈起陽極而水洗,直接干燥.欲得此陽極面的狀態(tài)時,在純鉛是溶解而被侵蝕,鉻酸的泥渣生成量多,含銻57%的鉛合金(硬鉛)有較大的耐蝕性和強度.在后述的氟化物含有浴中,含錫5%的鉛合金消耗量少而適用.用鐵陽極的話,3價鉻增加,也混入鐵,不可用為主陽極,但鍍鉻的包覆力不如其它鍍金,在凹部等電鍍時,可用為補助

28、陽極,此時,盡量用碳含量少的鐵,減少溶解量,或鍍鉛后使用.陽極形狀宜為平板而寬度小(5070mm)、厚37mm,為了賦予鐵棒.用多件寬度小的陽極可得均勻的電流密度,為了避免過熱,需要厚度,極間距離平均30cm.2.3氟化物含有浴(1)氟化物浴這是鍍鉻浴的硫酸改用氟酸、氟化銨、氟化鈉、氟化鉀,置換全部或一部份硫酸、此液可在低溫(2035)電鍍,電流密度可低(210 a/dm),光澤范圍也廣,電流效率良好,包覆力也良好,故用于滾桶用等,也溶易二度電鍍.缺點是陽極消耗快,素地金屬易被侵蝕,浴的安定性低,氟化物不易定量,浴管理困難.含錫7%的鉛合金消耗少,適于陽極。(2)硅氟化物浴此浴添加硅氟酸、硅氟

29、化鈉等硅氟化物,此浴的特色是光澤范圍廣,可用高電流密度,電流效率高.硅氟酸浴以上示的組成用于滾桶電鍍,若不在硫酸0.5g/以下,光澤范圍減小,3價鉻達10g/以上時,光澤范圍減小。硅氟酸會侵蝕鉛,不可用鉛槽或加熱鉛管等,鉛陽極在不使用時,也盡量從槽中取出。硅氟化鈉浴組成中,(1)浴為普通鉻用,(2)浴為工業(yè)用,裝飾用,(3)浴為裝飾用,用于滾桶電鍍。用高電流密度,電鍍速度大,可用1u/min的速度電鍍,浴溫上升時,電流效率的減少量也少,即使電流密度增加,40a/dm2以上也幾不增加。即使浴濃度變,動也不大變化,因而均勻電著性大于sargent浴。鉻酸迖200g/時,光澤范圍減小。srhs浴為美

30、國united chromium公司的專利,全稱為selr regulating high speed浴(自控高速浴),自動調(diào)整浴,而且可高速度電鍍,廣用于裝飾電鍍、工業(yè)電鍍、滾桶電鍍、無裂紋電鍍等。此浴是在鉻酸100500g/中比溶解度過剩添加硫酸離子(硫酸鍶)各硅氟酸離子(硫酸鍶)和硅氟酸離子(硅氟化鉀或硅氟化鈉),它們飽和溶解,以過剩添加物的溶解自動補充作業(yè)所致的減量,反之,酸洗的硫酸混入或鉻酸中的硫酸溶入,浴中的硫酸離子增加時,也成為硫酸鍶沈淀,自動減少,保持適量,故稱自動調(diào)節(jié).硫酸鍶的溶解度極少量,此飽和溶解量成為適量,作業(yè)中,不必將觸媒根定量管理.添加重鉻酸鉀或鉻酸鍶等的目的在控制

31、它們的溶解量.此浴在本質(zhì)上無異于鉻酸硫酸硅氟化物浴.要求包覆力的滾桶浴為鉻酸450g/、浴溫2233,要求硬度的工業(yè)用浴為鉻酸250350g/,5060.裝飾用浴為鉻酸400500 g/,3050,無裂紋用浴為鉻酸425g/,5560.表2-4含有氟化物的鍍鉻組成浴組成cro3(g/)h2so4nh4fnafhfkf25000.4462503.52500.81.62502.50.2浴溫()電流密度(a/dm)電流效率()253522020223101120251.73.543542347表2-5含有硅氟化物的鍍鉻浴組成浴組成(g/)硅氟酸浴硅氟化鈉浴srhs浴cro3h2so4h2sif6na

32、2sif63500.51518(1)2500.71.5510(2)2501.21.846(3)2503500.51015(1) (2) (3) (4)100份 100 100 100srso4 0.611.47 3 2.16k2sif6 1.74 3.5 8 5.96浴溫()電流密度(a/dm)30405204050103055502.4鉻酸鈉浴(bornhauser)這是以4價鉻酸鈉為主成分的浴,低溫可用高電流密度,電流效率高,裂紋少.電鍍速度是80 a/dm時2.5/min,電流效率3033%,直接鍍于鋅壓鑄品,鉻為無光澤灰色而軟,以簡單的擦光輪加工,即得光澤面.2.5硫酸鉻浴 這是以硫酸

33、鉻為主成分的浴,作業(yè)中不發(fā)生有害氣體.表8-8為浴組成.2.6黑色鉻鍍浴有在鉻酸溶液添加硼氟酸、硅氟酸、氟化銨、氟酸或它們的鹽的黑色鉻浴,其它的強酸例如三氟化醋酸、過氟化丁酸、酒石酸鹽、p-酒石酸、檸檬酸鹽及其它硫酸鹽及過氯酸鹽等也產(chǎn)生黑色鉻.在不含硫酸及其它不純物的鉻酸溶液中添加觸媒根而試驗的結(jié)果,依添加物、添加量、電流密度、浴溫等而得灰色黑褐色黑色鉻鍍層,欲得黑色鉻時,需要30 a/dm以上的電流密度,但電流密度低或鉻酸濃度小時,容易發(fā)生灰色褐色層.表2-5為浴組成.硫酸根以鉻酸鋇或碳酸鋇除去,浴組成簡單,用比重計即易管理浴,但需高電流密度及低溫,要以冷卻維持此浴溫.(1)浴所得扔黑色鉻與

34、氧化物的混合物,其上可電鍍,有耐摩耗性,加熱抵抗性及適當?shù)挠捕?無變色,耐久性大,也適用為保護皮膜.(2)浴所得的鍍層黑色而有半光澤,鍍層薄時,對鐵或銅的密著性良好,彎曲也剝離,但鍍層厚時,變脆.表面為粒狀,呈黑色,破面為灰色, 發(fā)生龜裂,比重比其它鍍鉻輕,含有7%鉻,所含氧化物甚多.黑色鉻電鍍的皮膜特性優(yōu)秀,適用于槍炮、電子機器、需要放射線、熱線幅射的黑色體、無反射面、需要摩耗抵抗性的物品等.表2-6浴組成.浴組成(g/)cro3naohcr(設(shè)為cr2o3)h2so4400587.50.75浴 溫()電流密度(a/dm)電 壓(v)16212090612表2-7硫酸鉻浴組成浴組成(g/)硫

35、酸鉻尿 素硫酸銨180220210264396飽和浴 溫()電流密度(a/dm)電 壓(v)ph305518489132.02.7表8-9黑色鉻鍍浴組成浴組成(g/)鉻 酸硅 氟 酸氟 化 銨(1)2003000.1251.00.1251.0(2)2.54m/尿素0.05醋酸0.05浴 溫()電流密度(a/dm)電 壓(v)32335402550陽極 鉛3、表面發(fā)黑處理工藝規(guī)程常溫發(fā)黑處理工藝，主要由以下工藝步驟完成：1)清洗；2)脫脂：工件必須完全浸入脫脂液中；脫脂液濃度ph值12-14，處理時間10-30min，每過3-5分鐘上下抖動幾次，藥液濃度低于ph12時補充脫脂粉；3)水洗；4)酸

36、洗：酸洗液濃度ph值2-4，處理時間5-10min；5)水洗；6)發(fā)黑：池液濃度ph值2.5-3.5，處理時間10-12min；7)水洗；8)吹干；9)上油。本發(fā)明有益的效果是：1.發(fā)黑安全不用電，用堿性高溫發(fā)黑需100用電。2.提高工效：共需1-2分鐘。3.發(fā)黑成本低，設(shè)備簡單，操作方便；對發(fā)黑時間作了嚴格的控制。4.工藝適應(yīng)性強：金屬材料發(fā)黑工藝鋼制件的表面發(fā)黑處理，也有被稱之為發(fā)藍的。發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。但常溫發(fā)黑工藝對于低碳鋼的效果不太好。q235a鋼用堿性發(fā)黑好一些。堿性發(fā)黑細分出來，又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。發(fā)黑液的主要成分是氫氧

37、化鈉和亞硝酸鈉。發(fā)黑時所需溫度的寬容度較大，大概在135攝氏度到155攝氏度之間都可以得到不錯的表面，只是所需時間有些長短而已。實際操作中，需要注意的是工件發(fā)黑前除銹和除油的質(zhì)量，以及發(fā)黑后的鈍化浸油。發(fā)黑質(zhì)量的好壞往往因這些工序而變化。金屬“發(fā)藍”藥液 采用堿性氧化法或酸性氧化法；使金屬表面形成一層氧化膜，以防止金屬表面被腐蝕，此處理過程稱為“發(fā)藍”。黑色金屬表面經(jīng)“發(fā)藍”處理后所形成的氧化膜，其外層主要是四氧化三鐵，內(nèi)層為氧化亞鐵。3.1、堿性氧化法“發(fā)藍”藥液3.1.1配方： 硝酸鈉50100克氫氧化鈉600700克亞硝酸鈉100200克水1000克3.1.2制法：按配方計量后，在攪拌條

38、件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均勻即可。3.2酸性氧化法“發(fā)藍”藥液3.2.1配方： 磷酸310克硝酸鈣80100克過氧化錳1015克水1000克3.2.2制法：按配方計量后，在不斷攪拌條件下，依次把磷酸、過氧化錳和硝酸鈣加入其中，溶解，混合均勻即可。3.2.3說明：（1）金屬器件先經(jīng)洗凈和干燥后才能進行“發(fā)藍”處理。（2）此法所得保護膜呈黑色，其主要成分是由磷酸鈣和鐵的氧化物所組成，其耐腐能力和機械強度均超過堿性氧化法所得的保護膜。3.2.4“發(fā)藍”工作溫度為100，處理時間為4045分鐘。在處理碳素鋼時，藥液中磷酸含量控制在35克升；處理合金鋼或鑄鋼時，磷酸含量控制在510克升。應(yīng)注

39、意定期分析藥液磷酸的含量。3.2.5“發(fā)藍”處理后金屬器件的清洗方法同上。3.3工藝控制和改進措施3.3.1工藝流程一般為化學(xué)除油熱水洗清水洗強腐蝕二次清水洗化學(xué)除油熱水洗清水洗弱腐蝕二次清水洗常溫發(fā)黑二次清水洗浸脫水油送驗。3.3.2前處理鋼鐵常溫發(fā)黑前處理主要是除油和除銹，一般采用化學(xué)除油、鹽酸腐蝕，也有應(yīng)用濕法噴砂的1。具體工藝筆者以前做過詳細介紹2 。常溫發(fā)黑液呈酸性，發(fā)黑前工件表面要求全潤水，才能有效地保證黑膜的牢固度，否則再好的發(fā)黑劑也不能出合格產(chǎn)品。多年實踐證明，無論是單獨用除油劑，還是低濃度三大堿添加除油劑的除油槽，都要在50左右加熱，以加快除油速度。操作時如果采用短時間（35

40、min）除油、除銹交叉作業(yè)，工效明顯提高。3.3.3常溫發(fā)黑zt發(fā)黑劑將丙烯酸類涂料添加在發(fā)黑劑內(nèi)，兩工序合二為一，簡化生產(chǎn)。膜的結(jié)合力、耐蝕性良好，只是黑膜黑度偏淡藍顏色。溶液維護與調(diào)整常溫發(fā)黑時，鋼鐵表面活化產(chǎn)生fe2，過量fe2與se2反應(yīng)生成白色沉淀；在氧化劑存在的條件下，fe2氧化為fe3反應(yīng)也生成沉淀，均無謂消耗溶液內(nèi)se2，縮短使用壽命，生產(chǎn)中應(yīng)采取如下措施：（1）生產(chǎn)線設(shè)計發(fā)黑槽前兩只清水槽要用硬塑板或鋼板槽內(nèi)襯軟塑料板制作，以防鐵槽生銹污染清水，在生產(chǎn)中將fe2帶入發(fā)黑槽。（2）發(fā)黑用器皿小批量生產(chǎn)用塑料籃，批量生產(chǎn)用鈦籃、鈦框、鈦滾桶等，杜絕發(fā)黑時產(chǎn)生fe2和消耗發(fā)黑劑。鈦

41、器皿雖一次性投入資金較多，但耐酸堿，又與發(fā)黑劑不起反應(yīng)，使用壽命10年以上，綜合計算還顯著降低生產(chǎn)成本。（3）發(fā)黑槽加蓋停工時將溶液用塑料蓋蓋嚴，防止空氣中氧氣入內(nèi)，減慢fe3生成速度而減少沉淀物的形成。定期用精密試紙檢查溶液ph值，高于2.6以上就要加以調(diào)整。比較簡單的辦法是，先將溶液自然沉淀過濾，補加母液使工作液恢復(fù)到ph2.4范圍即可繼續(xù)發(fā)黑。3.3.4后處理（1）常規(guī)技術(shù)要求改用脫水油封閉。（2）膜層耐蝕性要求較高，可加鈍化處理，再浸脫水油。（3）耐蝕性、耐磨性要求都高于常規(guī)發(fā)黑膜層標準，發(fā)黑后浸丙烯酸酯乳液固化劑，略自然干燥后浸脫水油。（4）膜層要求耐溫400的不油封，可浸強力封閉劑

42、，表面光亮度好、硬度高。生產(chǎn)中為了降低生產(chǎn)成本，可根據(jù)發(fā)黑件的表面技術(shù)要求，盡量采用簡單的后處理工藝。3.3.5生產(chǎn)中注意要點（1）前處理必須達到工件全潤水，不允許有殘留油污、銹點和氧化皮等。（2）發(fā)黑前用清水洗時，要嚴格清洗掉工件內(nèi)外鹽酸液，否則易產(chǎn)生沉淀。（3）新配槽液常溫發(fā)黑時間控制為23min，老槽液可延長至510min。一般視工件黑灰色出槽為佳（隨時間延長轉(zhuǎn)為黑色），出槽時黑色，膜層較疏松，結(jié)合力不理想。（4）有機膜的封閉應(yīng)選用水溶性丙烯酸酯乳液，發(fā)黑后清洗干凈可直接浸涂，工藝較簡單。溶液配制按說明，乳液與水一定要攪拌均勻，調(diào)整至工件膜層無流痕，方可投入生產(chǎn)。（5）浸脫水油要擺脫傳統(tǒng)

43、浸油習(xí)慣（入槽略浸一下就出槽），封閉有一個先脫水并使油相浸潤工件的過程，時間控制在38min。4、表面淬火處理工藝規(guī)程4.1主要方法感應(yīng)加熱表面淬火（高頻、中頻、工頻）,火焰加熱表面淬火，電接觸加熱表面淬火，電解液加熱表面淬火，激光加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火。 4.2基本原理：將工件放在用空心銅管繞成的感應(yīng)器內(nèi)，通入中頻或高頻交流電后，在工件表面形成同頻率的的感應(yīng)電流，將零件表面迅速加熱（幾秒鐘內(nèi)即可升溫8001000度，心部仍接近室溫）后立即噴水冷卻（或浸油淬火)，使工件表面層淬硬。(如下面動畫所示) 4.3加熱頻率的選用室溫時感應(yīng)電流流入工件表層的深度（mm）與電流頻率f（hz）的關(guān)

44、系為 頻率升高，電流透入深度降低，淬透層降低。 常用的電流頻率有： 1、高頻加熱：100500khz，常用200300khz，為電子管式高頻加熱，淬硬層深為0.52.5mm，適于中小型零件。 2、中頻加熱：電流頻率為50010000hz，常用25008000hz，電源設(shè)備為機械式中頻加熱裝置或可控硅中頻發(fā)生器。淬硬層深度210 mm。適于較大直徑的軸類、中大齒輪等。 3、工頻加熱：電流頻率為50hz。采用機械式工頻加熱電源設(shè)備，淬硬層深可達1020mm，適于大直徑工件的表面淬火。 4.4感應(yīng)加熱表面淬火的應(yīng)用：與普通加熱淬火比較具有： 1、加熱速度極快，可擴大a體轉(zhuǎn)變溫度范圍，縮短轉(zhuǎn)變時間。

45、2、淬火后工件表層可得到極細的隱晶馬氏體，硬度稍高（23hrc）。脆性較低及較高疲勞強度。 3、經(jīng)該工藝處理的工件不易氧化脫碳，甚至有些工件處理后可直接裝配使用。 4、淬硬層深，易于控制操作，易于實現(xiàn)機械化，自動化。 五、火焰表面加熱淬火 適于中碳鋼35、45鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼40cr及65mn、灰口鑄鐵、合金鑄鐵的火焰表面淬火。是用乙炔-氧或煤氣-氧混合氣燃燒的火焰噴射快速加熱工件。工件表面達到淬火溫度后，立即噴水冷卻。淬硬層深度為26mm，否則會引起工件表面嚴重過熱及變形開裂。 表1 初試工藝及結(jié)果 二、 金屬表面處理檢驗規(guī)程1表面磷化處理檢驗規(guī)程1.1目的規(guī)范檢驗操作，發(fā)現(xiàn)、控制不良品，

46、防止批不良品輸入下道工序。同時給檢驗工作提供檢驗標準。1.2范圍適用于進料、外協(xié)制品回廠、成品的檢驗接收及顧客退貨的挑選檢驗。1.3定義磷化處理是使金屬與磷酸或磷酸鹽化學(xué)反應(yīng)，在其表面形成一層穩(wěn)定磷酸鹽膜的處理方法。 1.4職責(zé)1.4.1 質(zhì)量部負責(zé)不合格的發(fā)現(xiàn)、記錄和標識，組織處理不合格品。1.4.2采購部負責(zé)進料中不合格品與供應(yīng)商的聯(lián)絡(luò)。 1.5工作程序及標準要求1.5.1外觀檢驗 肉眼觀察磷化膜應(yīng)是均勻、連續(xù)、致密的晶體結(jié)構(gòu)。表面不應(yīng)有未磷化的殘余空白或銹漬。由于前處理的方法及效果的不同，允許出現(xiàn)色澤不一的磷化膜，但不允許出現(xiàn)褐色（噴繪類產(chǎn)品的外觀檢驗可參照樣件）。 1.5.2表面粗糙度

47、應(yīng)達到設(shè)計要求的表面粗糙度值。1.5.3耐蝕性檢查 1.5.3.1浸入法 將磷化后的樣板浸入3的氯化鈉溶液中，經(jīng)兩小時后取出，表面無銹漬為合格。出現(xiàn)銹漬時間越長，說明磷化膜的耐蝕性越好。1.5.3.2點滴法 室溫下，將藍點試劑滴在磷化膜上，觀察其變色時間。磷化膜厚度不同，變色時間不同。厚膜5分鐘，中等膜2分鐘，薄膜1分鐘。2表面電鍍檢驗規(guī)程2.1、目的規(guī)范檢驗操作，發(fā)現(xiàn)、控制不良品，防止批不良品輸入下道工序。同時給檢驗工作提供引導(dǎo)及接收標準。2.2、范圍適用于進料、外協(xié)制品回廠、成品的檢驗接收及顧客退貨的挑選檢驗。2.3、定義2.3.1 a 面：指電鍍件正面 （在使用過程中能直接看到的表面）。

48、2.3.2 b 面：指電鍍件四側(cè)邊（需將電鍍件偏轉(zhuǎn) 4590 才能看到的四周邊）。2.3.3 膜厚：電鍍層厚度（須符合圖紙規(guī)定，未明確規(guī)定者,須達5um以上）。2.4、職責(zé)2.4.1 質(zhì)量部負責(zé)不合格的發(fā)現(xiàn)、記錄和標識，組織處理不合格品。2.4.2 采購部負責(zé)進料中不合格品與供應(yīng)商的聯(lián)絡(luò)。2.5、檢驗方案2.5.1外觀檢驗方案：一般情況下，產(chǎn)品表面外觀檢驗要求100%進行檢驗，檢驗方式依據(jù)本標準。特殊產(chǎn)品根據(jù)產(chǎn)品的具體要求檢驗（噴繪類產(chǎn)品的外觀檢驗可參照樣件）。2.5.2表面粗糙度達到設(shè)計要求的表面粗糙度值。2.5.3 性能檢驗方案：性能檢驗屬破壞性實驗，每批次一件或兩件檢驗則可，也可根據(jù)公司

49、實際情況檢驗。2.6、外觀不良現(xiàn)象及說明2.6.1 污漬：一般為加工過程中，不明油漬或污物附著造成。2.6.2 異色：除正常電鍍色澤外，均屬之（例如:鉻酸皮膜過度造成的黃化,或光亮劑添加不當?shù)龋?.6.3 針孔：電鍍表面出現(xiàn)細小圓孔直通素材。2.6.4 軟劃痕：沒有深度的劃痕（無手感）。2.6.5 硬劃痕：硬物摩擦造成的劃痕或有深度的劃痕（用手指摸刮有感覺）。2.6.6 電極黑影：指工作在電掛鍍時,掛勾處因電鍍困難產(chǎn)生之黑影。2.6.7 電擊：電鍍過程中,工件碰觸大電流產(chǎn)生異常的缺口。2.6.8 白斑：材料電鍍前表面銹蝕深及底材時,電鍍后因光線折射,產(chǎn)生白色斑紋。2.6.9 水紋：烘干作業(yè)不

50、完全或水質(zhì)不干凈造成。2.6.10 過度酸洗：浸于酸液中的時間過長,造成金屬表面過度腐蝕。2.6.11 吐酸：藥水殘留于夾縫無法完全烘干,靜置后逐漸流出,常造成腐蝕現(xiàn)象。2.6.12 脫層(翹皮)：鍍層附著力不佳,有剝落的現(xiàn)象。2.7、外觀檢驗允收標準現(xiàn) 象檢 驗 標 準缺陷度污 漬不允許。輕異 色檢測距離60cm，目視不明顯可接受，否則不允許。輕膜 厚5m-10m，小于5m不允許。重針 孔不允許。輕電極黑影黑影直徑不超過1mm可接受，否則不允許。輕電 擊不允許。輕白 斑直徑不超過1mm，每面不超過3個，否則不允許。輕水 紋檢測距離30cm，目視不明顯可接受，否則不允許。輕吐 酸不允許。輕脫層

51、翹皮不允許。重過度酸洗不允許。重軟劃痕長度不超過2mm，每面不超過3個可接受，否則不允許。輕硬劃痕不允許重2.8、結(jié)合力質(zhì)量要求和測試2.8.1 劃痕法：用鋒利小刀在表面上切割 1mm 1mm 的格子，橫縱數(shù)的格數(shù)不少于 5 格，劃痕深度應(yīng)深及基體。然后再用 3m 600# 膠帶紙貼在格子上，用垂直于格子表面的方向的力快速拉起膠帶，電鍍層脫落面積 5%。此法不適合于鍍鉻件，其余鍍層可以。2.8.2 銼刀法：用粗齒扁銼刀與鍍層表面成45，在夾緊的鍍件上銼，檢查鍍層是否有脫落、起皮，此法不適用于的鍍鉻層、鍍鋅層。適用鍍銅、鍍鎳等。2.8.3 摩擦拋光試驗法：2.8.3.1 由于此種方法屬于無破壞性試驗，因此可直接在零