第六章 電鍍、化學(xué)鍍及化學(xué)熱處理

1、1第六章第六章 電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜及化學(xué)熱處理膜及化學(xué)熱處理2第六章（第六章（1 1） 電鍍電鍍31. 電鍍n電鍍電鍍是指在含有預(yù)鍍金屬的鹽類溶液中，是指在含有預(yù)鍍金屬的鹽類溶液中，以被鍍金屬為陰極，通過電解作用，使鍍以被鍍金屬為陰極，通過電解作用，使鍍液中預(yù)鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉液中預(yù)鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來，形成鍍層的一種表面加工方法。積出來，形成鍍層的一種表面加工方法。n鍍層的功能：鍍層的功能：n防護(hù)性鍍層防護(hù)性鍍層n裝飾性鍍層裝飾性鍍層n功能性鍍層功能性鍍層4一、電鍍基礎(chǔ)知識(shí)n電鍍液電鍍液n主鹽：是指鍍液中能在陰極上沉積出所要求鍍層金屬的

2、主鹽：是指鍍液中能在陰極上沉積出所要求鍍層金屬的鹽，用于鹽，用于提供金屬離子提供金屬離子。 包括主鹽、絡(luò)合劑、附加鹽、緩沖劑、包括主鹽、絡(luò)合劑、附加鹽、緩沖劑、陽極活化劑、添加劑陽極活化劑、添加劑n絡(luò)合劑：能絡(luò)合主鹽中的金屬離子絡(luò)合劑：能絡(luò)合主鹽中的金屬離子形成絡(luò)合物形成絡(luò)合物的物質(zhì)。的物質(zhì)。絡(luò)合物是一種由簡單化合物相互作用而形成的絡(luò)合物是一種由簡單化合物相互作用而形成的“分子化分子化合物合物”。n附加鹽：附加鹽是電鍍液中除主鹽外的某些堿金屬或堿附加鹽：附加鹽是電鍍液中除主鹽外的某些堿金屬或堿土金屬鹽類，主要用于土金屬鹽類，主要用于提高電鍍液的導(dǎo)電性提高電鍍液的導(dǎo)電性，對(duì)主鹽中，對(duì)主鹽中的金屬

3、離子不起絡(luò)合作用。的金屬離子不起絡(luò)合作用。5n陽極活化劑：鍍液中能陽極活化劑：鍍液中能促進(jìn)陽極活化促進(jìn)陽極活化的物質(zhì)稱的物質(zhì)稱陽極活化劑。陽極活化劑的作用是提高陽極開陽極活化劑。陽極活化劑的作用是提高陽極開始鈍化的電流密度，從而保證陽極處于活化狀始鈍化的電流密度，從而保證陽極處于活化狀態(tài)而能正常地溶解。態(tài)而能正常地溶解。n緩沖劑：指用來緩沖劑：指用來穩(wěn)定穩(wěn)定溶液酸堿度的物質(zhì)。溶液酸堿度的物質(zhì)。 n添加劑：添加劑是指不會(huì)明顯改變鍍層導(dǎo)電性，添加劑：添加劑是指不會(huì)明顯改變鍍層導(dǎo)電性，而能而能顯著改善顯著改善鍍層性能的物質(zhì)。根據(jù)在鍍液中鍍層性能的物質(zhì)。根據(jù)在鍍液中所起的作用，添加劑可分為：光亮劑、整

4、平劑、所起的作用，添加劑可分為：光亮劑、整平劑、潤濕劑和抑霧劑等。潤濕劑和抑霧劑等。6n電鍍反應(yīng)電鍍反應(yīng)n電化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)：被鍍的零件為陰極，與直流電源：被鍍的零件為陰極，與直流電源的負(fù)極相連，金屬陽極與直流電源的正極連接，的負(fù)極相連，金屬陽極與直流電源的正極連接，陽極與陰極均浸入鍍液中。陽極與陰極均浸入鍍液中。 Mn+neM M-neMn+78n法拉第定律：法拉第定律： 電流通過鍍液時(shí)，電解質(zhì)溶液發(fā)生電解反應(yīng)，電流通過鍍液時(shí)，電解質(zhì)溶液發(fā)生電解反應(yīng)，陰極上不斷有金屬析出，陽極金屬不斷溶解。因此，陰極上不斷有金屬析出，陽極金屬不斷溶解。因此，金屬的析出金屬的析出( (或溶解或溶解) )量必

5、定與通過的電荷量必定與通過的電荷 量量 有關(guān)。有關(guān)。 m=kQ m=kItm-電極上所形成產(chǎn)物的質(zhì)量；電極上所形成產(chǎn)物的質(zhì)量； Q-電量；電量；k-單位電量時(shí)在電極上可形成產(chǎn)物的質(zhì)量，稱之為該產(chǎn)物的單位電量時(shí)在電極上可形成產(chǎn)物的質(zhì)量，稱之為該產(chǎn)物的電電化當(dāng)量化當(dāng)量；I-電流；電流； t-通電時(shí)間。通電時(shí)間。9 電鍍時(shí)，陰極上實(shí)際析出的物質(zhì)的質(zhì)量并不等于電鍍時(shí)，陰極上實(shí)際析出的物質(zhì)的質(zhì)量并不等于根據(jù)法拉第定律得到的計(jì)算結(jié)果，根據(jù)法拉第定律得到的計(jì)算結(jié)果，實(shí)際值總小于計(jì)實(shí)際值總小于計(jì)算值算值。這是由于電極上的反應(yīng)不只一個(gè)，例如鍍鎳。這是由于電極上的反應(yīng)不只一個(gè)，例如鍍鎳時(shí)，在陰極上除發(fā)生時(shí)，在陰極

6、上除發(fā)生 Ni2+2e=Ni 2H+2e=H2 副反應(yīng)消耗了部分電荷副反應(yīng)消耗了部分電荷(量量)，使電流效率降低。，使電流效率降低。電流效率電流效率就是實(shí)際析出物質(zhì)的質(zhì)量與理論計(jì)算析出就是實(shí)際析出物質(zhì)的質(zhì)量與理論計(jì)算析出物質(zhì)的質(zhì)量之比，即物質(zhì)的質(zhì)量之比，即 (m/ m)100=(m/kIt)100 n 電流效率：電流效率：10 指電鍍液所具有的使金屬鍍層厚度均勻指電鍍液所具有的使金屬鍍層厚度均勻分布的能力，也稱分布的能力，也稱均鍍能力均鍍能力。電鍍液的分散能力。電鍍液的分散能力越好，在不同陰極部位所沉積出的金屬層厚度就越好，在不同陰極部位所沉積出的金屬層厚度就越均勻。根據(jù)法拉第電解定律可知，陰

7、極各部分越均勻。根據(jù)法拉第電解定律可知，陰極各部分所沉積的金屬量所沉積的金屬量( (金屬的厚度金屬的厚度) )取決于通過該部位取決于通過該部位電流的大小。故鍍層厚度均勻與否，實(shí)質(zhì)上就是電流的大小。故鍍層厚度均勻與否，實(shí)質(zhì)上就是電流在陰極鍍件表面上的分布是否均勻。電流在陰極鍍件表面上的分布是否均勻。 n電鍍液的分散能力：電鍍液的分散能力：11 指電鍍液所具有的使鍍件的深凹處沉積指電鍍液所具有的使鍍件的深凹處沉積上金屬鍍層的能力。上金屬鍍層的能力。n電鍍液的覆蓋能力：電鍍液的覆蓋能力： 分散能力分散能力和和覆蓋能力覆蓋能力不同，前者是說明不同，前者是說明金屬在陰極表面分布均勻程度的問題，它的前金屬

8、在陰極表面分布均勻程度的問題，它的前提是在陰極表面都有鍍層；而后者是指金屬在提是在陰極表面都有鍍層；而后者是指金屬在陰極表面的深凹處有無沉積層的問題。陰極表面的深凹處有無沉積層的問題。12n液相傳質(zhì)液相傳質(zhì)n電化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)n電結(jié)晶電結(jié)晶n金屬的電沉積過程金屬的電沉積過程 鍍液中的水化金屬離子或絡(luò)離子從溶液內(nèi)部鍍液中的水化金屬離子或絡(luò)離子從溶液內(nèi)部向陰極界面遷移，到達(dá)陰極的雙電層溶液一側(cè)；向陰極界面遷移，到達(dá)陰極的雙電層溶液一側(cè)； 水化金屬離子或絡(luò)離子通過雙電層，并水化金屬離子或絡(luò)離子通過雙電層，并去掉它周圍的水化分子或配位體層，從陰去掉它周圍的水化分子或配位體層，從陰極上得到電子生成金屬

9、原子極上得到電子生成金屬原子( (吸附原子吸附原子) )； 金屬原子沿金屬表面擴(kuò)散到達(dá)結(jié)晶生長點(diǎn)，金屬原子沿金屬表面擴(kuò)散到達(dá)結(jié)晶生長點(diǎn)，以金屬原子態(tài)排列在晶格內(nèi)，形成鍍層。以金屬原子態(tài)排列在晶格內(nèi)，形成鍍層。 電鍍時(shí)，以上三個(gè)步驟是同時(shí)進(jìn)行的，但進(jìn)行的速度電鍍時(shí)，以上三個(gè)步驟是同時(shí)進(jìn)行的，但進(jìn)行的速度不同，速度最慢的一個(gè)被稱為整個(gè)沉積過程的控制性環(huán)節(jié)。不同，速度最慢的一個(gè)被稱為整個(gè)沉積過程的控制性環(huán)節(jié)。不同步驟作為控制性環(huán)節(jié)，最后的電沉積結(jié)果是不一樣的。不同步驟作為控制性環(huán)節(jié)，最后的電沉積結(jié)果是不一樣的。13npH值的影響：值的影響：n影響電鍍質(zhì)量的因素影響電鍍質(zhì)量的因素 鍍液中的鍍液中的PH

10、值可以影響值可以影響氫的放電電位氫的放電電位，堿性夾堿性夾雜物的沉淀雜物的沉淀，還可以影響，還可以影響絡(luò)合物或水化物的組成絡(luò)合物或水化物的組成以及以及添加劑的吸附程度添加劑的吸附程度。 電鍍過程中，若電鍍過程中，若pH值增大，則陰極效率比陽極效值增大，則陰極效率比陽極效率高，率高，pH值減小則反之。通過加入適當(dāng)?shù)木彌_劑可以值減小則反之。通過加入適當(dāng)?shù)木彌_劑可以將將pH值穩(wěn)定在一定范圍。值穩(wěn)定在一定范圍。14n添加劑的影響：添加劑的影響： 鍍液中的光亮劑、整平劑、潤濕劑等添加劑能明鍍液中的光亮劑、整平劑、潤濕劑等添加劑能明顯改善鍍層組織。顯改善鍍層組織。 起作用的原因是由于它們在電解液中形成高分

11、散度起作用的原因是由于它們在電解液中形成高分散度的氫氧化物或硫化物膠體，吸附在陰極表面阻礙金屬的氫氧化物或硫化物膠體，吸附在陰極表面阻礙金屬析出，析出，提高陰極極化提高陰極極化作用。作用。無機(jī)無機(jī)添加劑添加劑有機(jī)有機(jī)添加劑添加劑 起作用的原因是這類添加劑多為表面活性物質(zhì)，它們起作用的原因是這類添加劑多為表面活性物質(zhì)，它們會(huì)吸附在陰極表面形成一層吸附膜，阻礙金屬析出，會(huì)吸附在陰極表面形成一層吸附膜，阻礙金屬析出，因而提高陰極極化作用。另外，某些有機(jī)添加劑在電因而提高陰極極化作用。另外，某些有機(jī)添加劑在電解液中形成膠體，會(huì)與金屬離子絡(luò)合形成膠體解液中形成膠體，會(huì)與金屬離子絡(luò)合形成膠體- -金屬離金

12、屬離子型絡(luò)合物，阻礙金屬離子放電而子型絡(luò)合物，阻礙金屬離子放電而提高陰極極化提高陰極極化作用。作用。15 任何電鍍液都必須有一個(gè)能產(chǎn)生任何電鍍液都必須有一個(gè)能產(chǎn)生正常鍍層的電流正常鍍層的電流密度范圍密度范圍。當(dāng)電流密度過低時(shí)，陰極極化作用較小，鍍。當(dāng)電流密度過低時(shí)，陰極極化作用較小，鍍層結(jié)晶粗大，甚至沒有鍍層。隨著電流密度的增加，陰層結(jié)晶粗大，甚至沒有鍍層。隨著電流密度的增加，陰極極化作用隨著增加，鍍層晶粒越來越細(xì)。當(dāng)電流密度極極化作用隨著增加，鍍層晶粒越來越細(xì)。當(dāng)電流密度過高，超過極限電流密度時(shí)，鍍層質(zhì)量開始惡化，甚至過高，超過極限電流密度時(shí)，鍍層質(zhì)量開始惡化，甚至出現(xiàn)海綿體、枝晶狀、出現(xiàn)海

13、綿體、枝晶狀、“燒焦燒焦”及發(fā)黑等。及發(fā)黑等。n電流密度的影響電流密度的影響n電流波形的影響電流波形的影響 電流波形的影響是電流波形的影響是通過陰極電位和電流密度的變通過陰極電位和電流密度的變化化來影響陰極沉積過程的，它進(jìn)而來影響陰極沉積過程的，它進(jìn)而影響鍍層的組織結(jié)構(gòu)影響鍍層的組織結(jié)構(gòu)，甚至成分甚至成分，使鍍層性能和外觀發(fā)生變化。，使鍍層性能和外觀發(fā)生變化。 16 電解液溫度的升高能使擴(kuò)散加快，降低濃差極化；電解液溫度的升高能使擴(kuò)散加快，降低濃差極化；此外，升溫還能使離子的脫水過程加快。離子和陰極表面此外，升溫還能使離子的脫水過程加快。離子和陰極表面活性增強(qiáng)，也降低了電化學(xué)極化，導(dǎo)致結(jié)晶變粗

14、。另一方活性增強(qiáng)，也降低了電化學(xué)極化，導(dǎo)致結(jié)晶變粗。另一方面，溫度升高能增加鹽類的溶解度，從而增加導(dǎo)電和分散面，溫度升高能增加鹽類的溶解度，從而增加導(dǎo)電和分散能力；還可以提高電流密度上限，從而提高生產(chǎn)效率。能力；還可以提高電流密度上限，從而提高生產(chǎn)效率。n溫度的影響溫度的影響n攪拌的影響攪拌的影響 攪拌可降低陰極極化，使晶粒變粗，但可提高電攪拌可降低陰極極化，使晶粒變粗，但可提高電流密度，從而提高生產(chǎn)率。此外，攪拌還可增強(qiáng)整平劑的流密度，從而提高生產(chǎn)率。此外，攪拌還可增強(qiáng)整平劑的效果。效果。17二、鍍前預(yù)處理和鍍后處理二、鍍前預(yù)處理和鍍后處理 電鍍工藝過程一般包括電鍍工藝過程一般包括電鍍前預(yù)處

15、理電鍍前預(yù)處理、電電鍍鍍及及鍍后處理鍍后處理三個(gè)階段。三個(gè)階段。n鍍前處理鍍前處理n第一步第一步 使表面粗糙度達(dá)到一定要求，磨光、拋光；使表面粗糙度達(dá)到一定要求，磨光、拋光；n第二步第二步 去油脫脂，溶劑溶解、化學(xué)、電化學(xué)；去油脫脂，溶劑溶解、化學(xué)、電化學(xué)；n第三步第三步 除銹，機(jī)械、酸洗、電化學(xué)；除銹，機(jī)械、酸洗、電化學(xué)；n第四步第四步 活化處理，弱酸中侵蝕?；罨幚?，弱酸中侵蝕。n鍍后處理鍍后處理n鈍化處理鈍化處理n除氫處理除氫處理18三、電鍍金屬三、電鍍金屬n鍍鋅鍍鋅：鍍鋅主要用于鋼鐵等黑色金屬的防腐。電鍍鍍鋅主要用于鋼鐵等黑色金屬的防腐。電鍍鋅工藝可采用酸性和堿性電鍍液兩種，陽極使用純

16、鋅。鋅工藝可采用酸性和堿性電鍍液兩種，陽極使用純鋅。酸性電鍍液價(jià)廉且電流效率高，電鍍速度快，缺點(diǎn)是酸性電鍍液價(jià)廉且電流效率高，電鍍速度快，缺點(diǎn)是均鍍能力差。堿性電鍍液價(jià)格雖高，但均鍍能力好。均鍍能力差。堿性電鍍液價(jià)格雖高，但均鍍能力好。 n鍍銅鍍銅：鍍銅用作防護(hù)裝飾性鍍層體系的底層，也可鍍銅用作防護(hù)裝飾性鍍層體系的底層，也可以用來改善基體與鍍層間的結(jié)合力。此外，鍍銅還可以用來改善基體與鍍層間的結(jié)合力。此外，鍍銅還可用于鋼鐵件的防滲碳，印刷線路板、塑料電鍍和電鑄用于鋼鐵件的防滲碳，印刷線路板、塑料電鍍和電鑄模等方面。模等方面。 n鍍鎳鍍鎳：鍍鎳可用作表面鍍層，也可作為多層電鍍的鍍鎳可用作表面鍍層

17、，也可作為多層電鍍的底層或中間層。底層或中間層。 19四、電鍍合金四、電鍍合金 在陰極上同時(shí)沉積出兩種或兩種以上金屬，在陰極上同時(shí)沉積出兩種或兩種以上金屬，形成結(jié)構(gòu)和性能符合要求的鍍層的工藝過程，稱為形成結(jié)構(gòu)和性能符合要求的鍍層的工藝過程，稱為電鍍合金電鍍合金。合金鍍層具有許多單金屬鍍層所不具備。合金鍍層具有許多單金屬鍍層所不具備的特殊性能，如外觀、顏色、硬度、磁性、半導(dǎo)體的特殊性能，如外觀、顏色、硬度、磁性、半導(dǎo)體性、耐蝕以及裝飾等方面的性能。此外，通過電鍍性、耐蝕以及裝飾等方面的性能。此外，通過電鍍合金還可以制取高熔點(diǎn)和低熔點(diǎn)金屬組成的合金，合金還可以制取高熔點(diǎn)和低熔點(diǎn)金屬組成的合金，以及

18、具有優(yōu)異性能的非晶態(tài)合金鍍層。以及具有優(yōu)異性能的非晶態(tài)合金鍍層。 20n應(yīng)用n電鍍銅錫合金n電鍍銅鋅合金n電鍍鉛錫合金212. 2. 電刷鍍電刷鍍與槽鍍相比較，電刷鍍的優(yōu)點(diǎn)：與槽鍍相比較，電刷鍍的優(yōu)點(diǎn)：n設(shè)備簡單，攜帶方便，不需要大的鍍槽設(shè)備；設(shè)備簡單，攜帶方便，不需要大的鍍槽設(shè)備；n工藝簡單，操作方便，鍍筆能觸及的地方均可電刷工藝簡單，操作方便，鍍筆能觸及的地方均可電刷鍍，適用于不解體機(jī)件的現(xiàn)場維修和野外搶修；鍍，適用于不解體機(jī)件的現(xiàn)場維修和野外搶修；n鍍層種類多，與基體材料的結(jié)合力強(qiáng)，力學(xué)性能好；鍍層種類多，與基體材料的結(jié)合力強(qiáng)，力學(xué)性能好；n沉積速度快，但須高電流密度進(jìn)行操作。沉積速度快

19、，但須高電流密度進(jìn)行操作。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：勞動(dòng)強(qiáng)度大，消耗鍍液較多，消耗陽極包纏材料。勞動(dòng)強(qiáng)度大，消耗鍍液較多，消耗陽極包纏材料。22電刷鍍應(yīng)用電刷鍍應(yīng)用n修復(fù)修復(fù)n表面強(qiáng)化表面強(qiáng)化n表面改性處理表面改性處理n與其他技術(shù)復(fù)合與其他技術(shù)復(fù)合23一、基本原理圖 電刷鍍工作原理示意圖24二、電刷鍍設(shè)備n設(shè)備特點(diǎn)設(shè)備特點(diǎn)n多為便攜式或可移動(dòng)式，體積小、重量輕，便于拿到現(xiàn)多為便攜式或可移動(dòng)式，體積小、重量輕，便于拿到現(xiàn)場使用或進(jìn)行野外搶修。場使用或進(jìn)行野外搶修。n既不需要鍍槽，也不需要掛具，設(shè)備數(shù)量大大減少。既不需要鍍槽，也不需要掛具，設(shè)備數(shù)量大大減少。n占用場地也小，設(shè)備對(duì)場地設(shè)施的要求大大降低。占用場地

20、也小，設(shè)備對(duì)場地設(shè)施的要求大大降低。n一套設(shè)備可以完成多種鍍層的刷鍍。一套設(shè)備可以完成多種鍍層的刷鍍。n鍍筆（陽極）材料主要采用高純細(xì)石墨，是不溶性陽極。鍍筆（陽極）材料主要采用高純細(xì)石墨，是不溶性陽極。石墨的形狀可根據(jù)需要制成各種樣式，以適應(yīng)被鍍工件石墨的形狀可根據(jù)需要制成各種樣式，以適應(yīng)被鍍工件表面形狀。表面形狀。n刷鍍某些鍍液時(shí)，也可以采用金屬材料作陽極。刷鍍某些鍍液時(shí)，也可以采用金屬材料作陽極。n設(shè)備的用電量、用水量比槽鍍少得多，可以節(jié)約能源、設(shè)備的用電量、用水量比槽鍍少得多，可以節(jié)約能源、資源。資源。 25n專用直流電源n整流電路：提供平穩(wěn)直流輸出，輸出電壓可無級(jí)調(diào)節(jié)，一般范圍為0-

21、30V，輸出電流為0-150A。 n正負(fù)極性轉(zhuǎn)換裝置：可任意選擇陽極或陰極 n過載保護(hù)電路：用在刷鍍過程中，當(dāng)電流超過額定值后，快速切斷主電源，以保證電源和零件不會(huì)因短路而燒壞。 n安培計(jì)：用于在動(dòng)態(tài)下計(jì)量電刷鍍消耗的電量，從而能精確地控制鍍層厚度。 26n鍍筆鍍筆27n陽極材料陽極材料：具有良好的導(dǎo)電性，能持續(xù)通過高的電流密度，不污染鍍液，易于加工等。高純石墨、鉑-銥合金、不銹鋼、可溶性陽極n陽極形狀：圓柱、圓棒、月牙、長方、半圓、細(xì)棒和扁條等 28n陽極包裹：n絕緣手柄n散熱片n鍍筆的使用和保護(hù)29n供液、集液裝置供液、集液裝置 刷鍍時(shí)，根據(jù)被鍍零件的大小，可以采用不同的方式給鍍筆供液，如

22、蘸取式、澆淋式和泵液式，關(guān)鍵是要連續(xù)供液，以保證金屬離子雪的電沉積能正常進(jìn)行。流淌下來的溶液一般采日用塑料桶、塑料盤等容器收集，以供循環(huán)使用。 30三、電刷鍍?nèi)芤喝?、電刷鍍?nèi)芤簄鍍液特點(diǎn)鍍液特點(diǎn)n電刷鍍?nèi)芤捍蠖鄶?shù)是金屬電刷鍍?nèi)芤捍蠖鄶?shù)是金屬有機(jī)絡(luò)合物水溶液有機(jī)絡(luò)合物水溶液，絡(luò)合物在水中有相，絡(luò)合物在水中有相當(dāng)大的溶解度，并且有很好的穩(wěn)定性。當(dāng)大的溶解度，并且有很好的穩(wěn)定性。n鍍液中鍍液中金屬離子的含量金屬離子的含量通常比槽鍍高幾倍到幾十倍。通常比槽鍍高幾倍到幾十倍。n不同鍍液呈不同的顏色，透明清晰，沒有渾濁或沉淀現(xiàn)象，便于不同鍍液呈不同的顏色，透明清晰，沒有渾濁或沉淀現(xiàn)象，便于鑒別。鑒別。n性

23、能穩(wěn)定，能在較寬的電流密度和溫度范圍內(nèi)使用、使用過程中性能穩(wěn)定，能在較寬的電流密度和溫度范圍內(nèi)使用、使用過程中不必調(diào)整金屬離子濃度。不必調(diào)整金屬離子濃度。n不燃、不爆、無毒性，大多數(shù)鍍液接近中性，腐蝕性小不燃、不爆、無毒性，大多數(shù)鍍液接近中性，腐蝕性小 因而能因而能保證手工操作的安全，也便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。保證手工操作的安全，也便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。n除金、銀等個(gè)別鍍液外，均不采用有毒的絡(luò)合劑和添加劑?，F(xiàn)無除金、銀等個(gè)別鍍液外，均不采用有毒的絡(luò)合劑和添加劑?，F(xiàn)無氰金鍍液已經(jīng)研制出來。氰金鍍液已經(jīng)研制出來。n鍍液固化技術(shù)和固體制劑的研制成功，給鍍液的運(yùn)輸、保管帶來鍍液固化技術(shù)和固體制劑的研制成功，給鍍液的

24、運(yùn)輸、保管帶來了極大的方便。了極大的方便。 31n預(yù)處理液預(yù)處理液n電凈液電凈液：電凈液的電凈液的作用作用是用電化學(xué)方法去除被鍍零件表是用電化學(xué)方法去除被鍍零件表面的油污。面的油污。以磷酸三鈉為主體，另加氫氧化鈉、碳酸鈉等。溶液以磷酸三鈉為主體，另加氫氧化鈉、碳酸鈉等。溶液呈堿性，對(duì)任何金屬材料表面都有脫脂凈化作用。呈堿性，對(duì)任何金屬材料表面都有脫脂凈化作用。電凈處理通常采用電凈處理通常采用陰極除油陰極除油，即把工件接電源負(fù)極，即把工件接電源負(fù)極，鍍筆接電源正極。鍍筆接電源正極。利用工件表面（陰極）析出的大量氫氣把油膜撕裂，同利用工件表面（陰極）析出的大量氫氣把油膜撕裂，同時(shí)由于電凈溶液對(duì)油的

25、乳化和皂化作用，以及鍍筆對(duì)工時(shí)由于電凈溶液對(duì)油的乳化和皂化作用，以及鍍筆對(duì)工件表面的擦拭作用，可達(dá)到良好的除油效果。件表面的擦拭作用，可達(dá)到良好的除油效果。32n除油速度快、效果好，但對(duì)氫氣敏感的材料不宜除油速度快、效果好，但對(duì)氫氣敏感的材料不宜采用，否則，會(huì)引起材料氫脆。為避免材料的氫采用，否則，會(huì)引起材料氫脆。為避免材料的氫脆，也可采用陽極除油，即把工件接電源正極。脆，也可采用陽極除油，即把工件接電源正極。鍍筆接電源負(fù)極。利用工件表面析出的氧氣撕裂鍍筆接電源負(fù)極。利用工件表面析出的氧氣撕裂油膜。由于陽極除油時(shí)氧氣的析出量比陰極除油油膜。由于陽極除油時(shí)氧氣的析出量比陰極除油時(shí)氫氣的析出量少時(shí)

26、氫氣的析出量少 一倍。所以陽極除油速度相對(duì)一倍。所以陽極除油速度相對(duì)較慢，另外由于陽極除油對(duì)工件表面金屬有刻較慢，另外由于陽極除油對(duì)工件表面金屬有刻蝕作用，所以，陽極除油不適于有色金屬。蝕作用，所以，陽極除油不適于有色金屬。n為了達(dá)到更好的除油效果，還可采用陰極除油與為了達(dá)到更好的除油效果，還可采用陰極除油與陽極除油交替進(jìn)行的聯(lián)合除油。陽極除油交替進(jìn)行的聯(lián)合除油。n對(duì)鑄鐵材料表面進(jìn)行電凈時(shí)，可在電凈液中加入對(duì)鑄鐵材料表面進(jìn)行電凈時(shí)，可在電凈液中加入10l的水基清洗劑，效果會(huì)更好。的水基清洗劑，效果會(huì)更好。33活化處理的活化處理的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是對(duì)工件的表面進(jìn)行電解刻蝕和化學(xué)是對(duì)工件的表面進(jìn)行電解刻蝕

27、和化學(xué)腐蝕。腐蝕。n活化液：活化液：活化液的活化液的作用作用是用化學(xué)腐蝕和電解腐蝕的方法，去除是用化學(xué)腐蝕和電解腐蝕的方法，去除被鍍零件表面的氧化膜和銹斑，使其露出金屬本身組被鍍零件表面的氧化膜和銹斑，使其露出金屬本身組織?？?。一般活化液都是一般活化液都是酸性水溶液酸性水溶液，具有較強(qiáng)的去除金屬氧，具有較強(qiáng)的去除金屬氧化物的能力化物的能力?；罨悍譃閺?qiáng)活化液和弱活化液?；罨悍譃閺?qiáng)活化液和弱活化液。34強(qiáng)活化液強(qiáng)活化液又分為硫酸型活化液和鹽酸型活化液。硫酸型又分為硫酸型活化液和鹽酸型活化液。硫酸型活化液可采用各種金屬，尤其是鎳、鉻、不銹鋼、耐熱活化液可采用各種金屬，尤其是鎳、鉻、不銹鋼、耐熱合

28、金，作用比較溫和，正、反極都可使用；鹽酸型活化合金，作用比較溫和，正、反極都可使用；鹽酸型活化液比硫酸型活化液作用強(qiáng)烈，也適用于各種金屬，主要液比硫酸型活化液作用強(qiáng)烈，也適用于各種金屬，主要是鑄鐵、碳鋼、鉛及其合金，只能反極性作用。是鑄鐵、碳鋼、鉛及其合金，只能反極性作用。檸檬酸型活化液檸檬酸型活化液屬弱活化液，反極性作用，作用溫和，屬弱活化液，反極性作用，作用溫和，有溶解石墨和碳化物的能力。因此，通常在鋼鐵零件強(qiáng)有溶解石墨和碳化物的能力。因此，通常在鋼鐵零件強(qiáng)活化之后，再用檸檬酸型活化液吸附出工件表面的碳黑，活化之后，再用檸檬酸型活化液吸附出工件表面的碳黑，使工件顯露銀白色的新鮮表面，以利提

29、高鍍層與基體的使工件顯露銀白色的新鮮表面，以利提高鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。一些有色金屬僅用弱活化液活化后即可刷鍍。結(jié)合強(qiáng)度。一些有色金屬僅用弱活化液活化后即可刷鍍。 35n電刷鍍?nèi)芤弘娝㈠內(nèi)芤簄單金屬鍍液單金屬鍍液n合金鍍液合金鍍液n復(fù)合金屬鍍液復(fù)合金屬鍍液 36n鈍化液鈍化液：用于在鋁、鋅、鎘等金屬表面生成能提高表面耐蝕性的鈍態(tài)氧化膜的溶液。常用的有鉻酸鹽、硫酸鹽及磷酸鹽等的溶液.n鈍化液和退鍍液鈍化液和退鍍液n退鍍液退鍍液：用于退除鍍件表面不合格鍍層、多余鍍層的溶液。退鍍一般是采用電化學(xué)方法進(jìn)行，在反向電流(鍍件接正極)下操作。退鍍液的品種較多，成分較為復(fù)雜，主要由不同的酸類、堿類、鹽類、金

30、屬緩蝕劑、緩沖劑和氧化劑等組成。 37四、電刷鍍工藝n工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)n由于鍍筆與工件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，散熱條件好，在使用大電流密由于鍍筆與工件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，散熱條件好，在使用大電流密度刷鍍時(shí)，不易使工件過熱。度刷鍍時(shí)，不易使工件過熱。n其鍍層的形成是一個(gè)斷續(xù)結(jié)晶過程，鍍液中的金屬離子只是其鍍層的形成是一個(gè)斷續(xù)結(jié)晶過程，鍍液中的金屬離子只是在鍍筆與工件接觸的那些部位放電、還原結(jié)晶。鍍筆的移動(dòng)在鍍筆與工件接觸的那些部位放電、還原結(jié)晶。鍍筆的移動(dòng)限制了晶粒的長大和排列，因而鍍層中存在大量的超細(xì)晶粒限制了晶粒的長大和排列，因而鍍層中存在大量的超細(xì)晶粒和高密度的位措，這是鍍層強(qiáng)化的重要原因。和高密度的位措，這

31、是鍍層強(qiáng)化的重要原因。n鍍液能隨鍍筆及時(shí)送到工件表面，大大縮短了金屬離子擴(kuò)散鍍液能隨鍍筆及時(shí)送到工件表面，大大縮短了金屬離子擴(kuò)散過程，不易嚴(yán)生金屬離子貧乏現(xiàn)象。加上鍍液中金屬離子含過程，不易嚴(yán)生金屬離子貧乏現(xiàn)象。加上鍍液中金屬離子含量高，允許使用比槽鍍大得多的電流密度，因而鉸層的沉積量高，允許使用比槽鍍大得多的電流密度，因而鉸層的沉積速度快。速度快。n使用手工操作，方便靈活，尤其對(duì)于復(fù)雜型面，凡是鍍筆能使用手工操作，方便靈活，尤其對(duì)于復(fù)雜型面，凡是鍍筆能觸及到的地方均可鍍上，非常適用于大設(shè)備的不解體現(xiàn)場修觸及到的地方均可鍍上，非常適用于大設(shè)備的不解體現(xiàn)場修理。理。38n鍍前預(yù)處理鍍前預(yù)處理n1

32、. 表面整修表面整修： 待鍍件的表面必須平滑，故鍍件表面存在的毛刺、錐度、不圓度待鍍件的表面必須平滑，故鍍件表面存在的毛刺、錐度、不圓度和疲勞層，都要用切削機(jī)床精工修理，或用砂布、金相砂紙打磨，和疲勞層，都要用切削機(jī)床精工修理，或用砂布、金相砂紙打磨，以獲得正確的幾何形狀和暴露出基體金屬的正常組織，一般在修整以獲得正確的幾何形狀和暴露出基體金屬的正常組織，一般在修整后的鍍件表面粗糙度后的鍍件表面粗糙度Ra應(yīng)在應(yīng)在5m以下。對(duì)于鍍件表面的腐蝕凹坑和以下。對(duì)于鍍件表面的腐蝕凹坑和劃傷部位，可用油石、細(xì)銼、風(fēng)動(dòng)指狀或片段狀砂輪進(jìn)行開槽修形，劃傷部位，可用油石、細(xì)銼、風(fēng)動(dòng)指狀或片段狀砂輪進(jìn)行開槽修形，

33、使腐蝕坑和劃痕與基體表面呈圓滑過渡。通常修形后的寬度為原腐使腐蝕坑和劃痕與基體表面呈圓滑過渡。通常修形后的寬度為原腐蝕凹坑寬度的兩倍以上。對(duì)于狹而深的劃傷部位應(yīng)適當(dāng)加寬，使鍍蝕凹坑寬度的兩倍以上。對(duì)于狹而深的劃傷部位應(yīng)適當(dāng)加寬，使鍍筆可以接觸溝槽、凹坑底部。筆可以接觸溝槽、凹坑底部。 39n2. 表面清理表面清理： 指采用化學(xué)及機(jī)械的方法對(duì)鍍件表面的油污、指采用化學(xué)及機(jī)械的方法對(duì)鍍件表面的油污、銹斑等進(jìn)行清理。當(dāng)鍍件表面有大量油污時(shí)，先用汽銹斑等進(jìn)行清理。當(dāng)鍍件表面有大量油污時(shí)，先用汽油、煤油、丙酮或乙醇等有機(jī)溶劑去除絕大部分油污，油、煤油、丙酮或乙醇等有機(jī)溶劑去除絕大部分油污，然后再用化學(xué)脫

34、脂溶液除去殘留油污，并用清水洗凈。然后再用化學(xué)脫脂溶液除去殘留油污，并用清水洗凈。若表面有較厚的銹蝕物，可用砂布打磨、鋼絲刷刷除若表面有較厚的銹蝕物，可用砂布打磨、鋼絲刷刷除或噴砂處理，以除去銹蝕物。對(duì)于表面所沾油污和銹或噴砂處理，以除去銹蝕物。對(duì)于表面所沾油污和銹斑很少的鍍件，不必采用上述處理方法而直接用電凈斑很少的鍍件，不必采用上述處理方法而直接用電凈法和活化法來清除油污和銹斑。法和活化法來清除油污和銹斑。 40n3.電凈處理電凈處理： 電凈處理就是槽鍍工藝中的電凈處理就是槽鍍工藝中的電解脫脂電解脫脂。刷鍍中對(duì)任何基體金屬都用同一種脫脂溶液，刷鍍中對(duì)任何基體金屬都用同一種脫脂溶液，只是不同

35、的基體金屬所要求的電壓和脫脂時(shí)間只是不同的基體金屬所要求的電壓和脫脂時(shí)間不一樣。電凈時(shí)一般采用正向電流不一樣。電凈時(shí)一般采用正向電流( (鍍件接負(fù)鍍件接負(fù)極極) )，對(duì)有色金屬和對(duì)氫脆特別敏感的超高強(qiáng)，對(duì)有色金屬和對(duì)氫脆特別敏感的超高強(qiáng)度鋼，采用反向電流度鋼，采用反向電流( (鍍件接正極鍍件接正極) )。電凈后的。電凈后的表面應(yīng)無油跡，對(duì)水潤濕良好，不掛水珠。表面應(yīng)無油跡，對(duì)水潤濕良好，不掛水珠。 41n4.活化處理活化處理： 活化處理用以去除鍍件在脫脂后可能活化處理用以去除鍍件在脫脂后可能形成的氧化膜并使鍍件表面受到輕微刻蝕而呈形成的氧化膜并使鍍件表面受到輕微刻蝕而呈現(xiàn)出金屬的結(jié)晶組織，確保

36、金屬離子能在新鮮現(xiàn)出金屬的結(jié)晶組織，確保金屬離子能在新鮮的基體表面上還原并與基體牢固結(jié)合，形成結(jié)的基體表面上還原并與基體牢固結(jié)合，形成結(jié)合強(qiáng)度良好的鍍層?；罨瘯r(shí)，一般采用陽極活合強(qiáng)度良好的鍍層?；罨瘯r(shí)，一般采用陽極活化化( (鍍筆接負(fù)極鍍筆接負(fù)極) )。42n鍍件刷鍍鍍件刷鍍n刷鍍打底層刷鍍打底層 由于刷鍍層在不同金屬上結(jié)合強(qiáng)度不同，有些刷鍍層不能直接沉由于刷鍍層在不同金屬上結(jié)合強(qiáng)度不同，有些刷鍍層不能直接沉積在鋼鐵上，故針對(duì)一些特殊鍍種要先刷鍍一層打底層作為過渡，積在鋼鐵上，故針對(duì)一些特殊鍍種要先刷鍍一層打底層作為過渡，厚度一般為厚度一般為0.001mm0.01mm。n特殊鎳或鈷鍍液特殊鎳或

37、鈷鍍液。用于一般金屬、特別是不銹鋼、鉻、鎳等材料和。用于一般金屬、特別是不銹鋼、鉻、鎳等材料和高熔點(diǎn)金屬作為打底層，以使基體金屬與鍍層有良好的結(jié)合力。酸高熔點(diǎn)金屬作為打底層，以使基體金屬與鍍層有良好的結(jié)合力。酸性活化后可不經(jīng)水清洗，在不通電條件下用特殊鍍鎳液擦試待鍍表性活化后可不經(jīng)水清洗，在不通電條件下用特殊鍍鎳液擦試待鍍表面，然后立即刷鍍特殊液。面，然后立即刷鍍特殊液。n堿銅鍍液堿銅鍍液。堿銅的結(jié)合比特殊鎳差，但鍍液對(duì)疏松的材料。堿銅的結(jié)合比特殊鎳差，但鍍液對(duì)疏松的材料( (如鑄鋼、如鑄鋼、鑄鐵鑄鐵) )和軟金屬和軟金屬( (如錫、鋁等如錫、鋁等) )的腐蝕性比特殊鎳小，所以常作為鑄鋼、的腐

38、蝕性比特殊鎳小，所以常作為鑄鋼、鑄鐵、錫、鋁的打底層。鑄鐵、錫、鋁的打底層。n低氫脆鎘鍍液低氫脆鎘鍍液。對(duì)氫特別敏感的超高強(qiáng)度鋼，經(jīng)陽極電凈、陰極活。對(duì)氫特別敏感的超高強(qiáng)度鋼，經(jīng)陽極電凈、陰極活化后，用低氫脆鎘作打底層，可以提高鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度并避化后，用低氫脆鎘作打底層，可以提高鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度并避免滲氫的危險(xiǎn)。免滲氫的危險(xiǎn)。43n刷鍍工作涂層刷鍍工作涂層 工作鍍層工作鍍層是一種表面最終刷鍍層，其作用是滿足是一種表面最終刷鍍層，其作用是滿足表面的力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能等特殊要求。根表面的力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能等特殊要求。根據(jù)鍍層性能的需要來選擇合適的刷鍍?nèi)芤骸＠缬糜谀蛽?jù)

39、鍍層性能的需要來選擇合適的刷鍍?nèi)芤?。例如用于耐磨的表面，工作鍍層可以選用鎳、鎳磨的表面，工作鍍層可以選用鎳、鎳- -鎢和鈷鎢和鈷鎢合金鎢合金等。對(duì)于裝飾表面，工作鍍層可選用金、銀、鉻、半光等。對(duì)于裝飾表面，工作鍍層可選用金、銀、鉻、半光亮鎳等。對(duì)于要求耐腐蝕的表面，工作鍍層可選用鎳、亮鎳等。對(duì)于要求耐腐蝕的表面，工作鍍層可選用鎳、鋅、鎘等。鋅、鎘等。n鍍后處理鍍后處理 刷鍍完畢要立即進(jìn)行鍍后處理，清除鍍件表面的刷鍍完畢要立即進(jìn)行鍍后處理，清除鍍件表面的殘積物、如水跡、殘液痕跡等，采取必要的保護(hù)方法，殘積物、如水跡、殘液痕跡等，采取必要的保護(hù)方法，如烘干、打磨、拋光、涂油等，以保證刷鍍零件完好如

40、如烘干、打磨、拋光、涂油等，以保證刷鍍零件完好如初。初。 44n電刷鍍主要工藝參數(shù)的選擇電刷鍍主要工藝參數(shù)的選擇) )刷鍍電壓刷鍍電壓n當(dāng)電壓偏高時(shí)，刷鍍電流相應(yīng)提高，發(fā)熱量也增大，當(dāng)電壓偏高時(shí)，刷鍍電流相應(yīng)提高，發(fā)熱量也增大，從而使鍍液溫度升高，導(dǎo)致鍍層表面很容易干燥。這從而使鍍液溫度升高，導(dǎo)致鍍層表面很容易干燥。這種情況下，不僅鍍液浪費(fèi)大，陽極燒損嚴(yán)重，而且容種情況下，不僅鍍液浪費(fèi)大，陽極燒損嚴(yán)重，而且容易使鍍層粗糙發(fā)黑，甚至過熱脫落。易使鍍層粗糙發(fā)黑，甚至過熱脫落。n當(dāng)電壓偏低時(shí)，沉積速度太慢，會(huì)使鍍層質(zhì)量下降。當(dāng)電壓偏低時(shí)，沉積速度太慢，會(huì)使鍍層質(zhì)量下降。n為了保證得到高質(zhì)量的鍍層和提

41、高生產(chǎn)效率，應(yīng)按每為了保證得到高質(zhì)量的鍍層和提高生產(chǎn)效率，應(yīng)按每種溶液確定的電壓范圍靈活使用。種溶液確定的電壓范圍靈活使用。45n當(dāng)工件被鍍面積小時(shí)、平作電壓宜低一些；被當(dāng)工件被鍍面積小時(shí)、平作電壓宜低一些；被鍍面積大時(shí)，工作電壓宜高一些。鍍面積大時(shí)，工作電壓宜高一些。n鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較慢時(shí)，電壓應(yīng)低一鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較慢時(shí)，電壓應(yīng)低一些；反之，電壓應(yīng)高一些，些；反之，電壓應(yīng)高一些，n若鍍液與工件溫度較低，則起鍍電壓應(yīng)低些，若鍍液與工件溫度較低，則起鍍電壓應(yīng)低些，然后可逐漸提高。然后可逐漸提高。n對(duì)同一種鍍液和相同的工藝條件下，整個(gè)鍍積對(duì)同一種鍍液和相同的工藝條件下，整個(gè)鍍積過程

42、中的工作電壓有時(shí)也要視情況不斷調(diào)節(jié)。過程中的工作電壓有時(shí)也要視情況不斷調(diào)節(jié)。46n允許使用大電流密度而不允許使用大電流密度而不“燒焦燒焦”工件表面，工件表面，提高沉積速度和生產(chǎn)效率。提高沉積速度和生產(chǎn)效率。) ) 鍍筆與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度鍍筆與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度n對(duì)溶液起攪拌作用，使溶液的濃度、電流密度對(duì)溶液起攪拌作用，使溶液的濃度、電流密度在被鍍表面上不斷變化，克服濃差極化現(xiàn)象，在被鍍表面上不斷變化，克服濃差極化現(xiàn)象，使更多的金屬離子有機(jī)會(huì)還原沉積。使更多的金屬離子有機(jī)會(huì)還原沉積。n相對(duì)運(yùn)動(dòng)能機(jī)械地驅(qū)除工件表面上的氣泡和其相對(duì)運(yùn)動(dòng)能機(jī)械地驅(qū)除工件表面上的氣泡和其它雜質(zhì)，有利于減少氫脆，提高鍍

43、層質(zhì)量。它雜質(zhì)，有利于減少氫脆，提高鍍層質(zhì)量。n造成晶粒斷續(xù)成長的結(jié)晶過程，形成高密度位造成晶粒斷續(xù)成長的結(jié)晶過程，形成高密度位錯(cuò)，有利于細(xì)化晶粒、強(qiáng)化鍍層，提高鍍層的錯(cuò)，有利于細(xì)化晶粒、強(qiáng)化鍍層，提高鍍層的力學(xué)性能。力學(xué)性能。47n相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度太慢太慢時(shí)，鍍筆與工件接觸部位發(fā)時(shí)，鍍筆與工件接觸部位發(fā)熱量大，鍍層易發(fā)黑；局部還原時(shí)間長，鍍層熱量大，鍍層易發(fā)黑；局部還原時(shí)間長，鍍層生長太快，組織易粗糙；若鍍液供送不充分，生長太快，組織易粗糙；若鍍液供送不充分，還會(huì)造成局部離子貧乏，組織疏松。還會(huì)造成局部離子貧乏，組織疏松。 n相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度太快太快時(shí)；會(huì)降低電流效率和沉積時(shí)

44、；會(huì)降低電流效率和沉積速度；形成的鍍層雖然致密，但應(yīng)力太大，鍍速度；形成的鍍層雖然致密，但應(yīng)力太大，鍍層易脫落。層易脫落。48n工件溫度：工件溫度：n在刷鍍操作的整個(gè)過程中，工件的理想溫度是在在刷鍍操作的整個(gè)過程中，工件的理想溫度是在1535范圍內(nèi)，最低不能低于范圍內(nèi)，最低不能低于10，最高不宜超過，最高不宜超過50。n在冬季環(huán)境溫度比較低時(shí)，工件的起始溫度也不能低于在冬季環(huán)境溫度比較低時(shí)，工件的起始溫度也不能低于10。低于。低于10時(shí)鍍前工件必須預(yù)熱。小工件可直接放在時(shí)鍍前工件必須預(yù)熱。小工件可直接放在熱水中浸泡或用熱水沖洗，較大的工件或?qū)Υ蠊ぜ植克崴薪莼蛴脽崴疀_洗，較大的工件或?qū)Υ?/p>

45、工件局部刷鍍時(shí)，也可甲熱水沖洗或用電熱器烘烤。如果工件允許的鍍時(shí)，也可甲熱水沖洗或用電熱器烘烤。如果工件允許的話，可用噴燈或氣焊槍對(duì)工件局部加熱，使溫度提高到話，可用噴燈或氣焊槍對(duì)工件局部加熱，使溫度提高到10以上。對(duì)不宜預(yù)熱的工件，只能用較低的電壓和相對(duì)以上。對(duì)不宜預(yù)熱的工件，只能用較低的電壓和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度起鍍。運(yùn)動(dòng)速度起鍍。) 電刷鍍的溫度控制電刷鍍的溫度控制49n在夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，不低于在夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，不低于20時(shí)可直接用正常的時(shí)可直接用正常的電壓和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度起鍍。隨刷鍍的進(jìn)行，工件溫度逐電壓和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度起鍍。隨刷鍍的進(jìn)行，工件溫度逐漸升高。當(dāng)溫升較快時(shí)應(yīng)勤換鍍筆，勤澆鍍液

46、，必要時(shí)漸升高。當(dāng)溫升較快時(shí)應(yīng)勤換鍍筆，勤澆鍍液，必要時(shí)應(yīng)停止刷鍍鍍，待工件溫度降低后再繼續(xù)進(jìn)行。應(yīng)停止刷鍍鍍，待工件溫度降低后再繼續(xù)進(jìn)行。n刷鍍過程中工件受熱一般都很小，不會(huì)引起工件的變形，刷鍍過程中工件受熱一般都很小，不會(huì)引起工件的變形，也不會(huì)引起工件表面熱處理效果的改變。也不會(huì)引起工件表面熱處理效果的改變。50n所有鍍液的使用溫度保持在所有鍍液的使用溫度保持在25255050范圍內(nèi)，這不僅能使溶液本身的范圍內(nèi)，這不僅能使溶液本身的物化性能（如物化性能（如pHpH值，電導(dǎo)率：溶液成分、耗電系數(shù)、表面張力等）保值，電導(dǎo)率：溶液成分、耗電系數(shù)、表面張力等）保持相對(duì)穩(wěn)定，而且能使鍍液的沉積速度、

47、均鍍能力和深鍍能力及電流持相對(duì)穩(wěn)定，而且能使鍍液的沉積速度、均鍍能力和深鍍能力及電流效率等始終處于最佳狀態(tài)，并且所得到的鍍層內(nèi)應(yīng)力小、結(jié)合性能好。效率等始終處于最佳狀態(tài)，并且所得到的鍍層內(nèi)應(yīng)力小、結(jié)合性能好。n刷鍍時(shí)，如果鍍液溫度不低于刷鍍時(shí)，如果鍍液溫度不低于1515，則允許在常溫下使用，這時(shí)可通，則允許在常溫下使用，這時(shí)可通過調(diào)整工作電壓和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度來適應(yīng)差別不大的環(huán)境溫度。過調(diào)整工作電壓和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度來適應(yīng)差別不大的環(huán)境溫度。n在冬季在冬季環(huán)境溫度低于環(huán)境溫度低于1010時(shí)，要將其加熱（可將盛有溶液的桶放入熱時(shí)，要將其加熱（可將盛有溶液的桶放入熱水盆中）到水盆中）到2525以上方可使用

48、。否則，鍍液溫度低，導(dǎo)電能力差，金以上方可使用。否則，鍍液溫度低，導(dǎo)電能力差，金屬離子移動(dòng)速度慢使沉積速度降低，鍍層應(yīng)力大，出現(xiàn)爆皮、脫落現(xiàn)屬離子移動(dòng)速度慢使沉積速度降低，鍍層應(yīng)力大，出現(xiàn)爆皮、脫落現(xiàn)象。象。n鍍液的溫度也鍍液的溫度也不可過高不可過高，超過，超過5050時(shí)鍍液蒸發(fā)大快，并引起某些化學(xué)時(shí)鍍液蒸發(fā)大快，并引起某些化學(xué)成分的揮發(fā)、分解，使成分改變，從而降低了鍍層的質(zhì)量。成分的揮發(fā)、分解，使成分改變，從而降低了鍍層的質(zhì)量。 n鍍液的溫度鍍液的溫度51n若石墨陽極若石墨陽極長時(shí)間在較高溫度長時(shí)間在較高溫度下使用，表面就會(huì)燒損下使用，表面就會(huì)燒損和腐蝕，腐蝕下來的泥狀石墨又會(huì)附在陽極與包套

49、之和腐蝕，腐蝕下來的泥狀石墨又會(huì)附在陽極與包套之間，使電阻增大，從而使鍍筆的溫度進(jìn)一步升高。如間，使電阻增大，從而使鍍筆的溫度進(jìn)一步升高。如此惡性循環(huán)，后果是鍍積速度大大降低，鍍液被污染，此惡性循環(huán)，后果是鍍積速度大大降低，鍍液被污染，鍍液中部分物質(zhì)揮發(fā)，成分改變，最終不會(huì)得到高質(zhì)鍍液中部分物質(zhì)揮發(fā)，成分改變，最終不會(huì)得到高質(zhì)量鍍層。量鍍層。n為了防止鍍筆過熱，在刷鍍層厚時(shí)就應(yīng)同時(shí)為了防止鍍筆過熱，在刷鍍層厚時(shí)就應(yīng)同時(shí)準(zhǔn)備幾支準(zhǔn)備幾支鍍筆輪換鍍筆輪換使用，并定時(shí)將鍍筆放入冷鍍液中浸泡降溫。使用，并定時(shí)將鍍筆放入冷鍍液中浸泡降溫。鍍筆的散熱器部位應(yīng)保持清潔，上面有鈍化層或銹蝕鍍筆的散熱器部位應(yīng)保

50、持清潔，上面有鈍化層或銹蝕時(shí)均會(huì)影響散熱效果，應(yīng)及時(shí)清理干凈。時(shí)均會(huì)影響散熱效果，應(yīng)及時(shí)清理干凈。n鍍筆的溫度鍍筆的溫度52n鍍層工藝規(guī)范的選擇鍍層工藝規(guī)范的選擇工作層（快速鎳）尺寸層（堿銅）底層（特殊鎳）基材（45鋼）53n底層工藝的選擇底層工藝的選擇底層又稱過渡層或起鍍層，是指在正式刷鍍尺底層又稱過渡層或起鍍層，是指在正式刷鍍尺寸層或工作層以前選用一種合適的鍍液鍍一層寸層或工作層以前選用一種合適的鍍液鍍一層很薄的鍍層，預(yù)鍍底層的很薄的鍍層，預(yù)鍍底層的作用作用不僅能提高基體不僅能提高基體與鍍層的結(jié)合強(qiáng)度，還能防止有腐蝕作用的鍍與鍍層的結(jié)合強(qiáng)度，還能防止有腐蝕作用的鍍液對(duì)基體金屬的腐蝕。液對(duì)基

51、體金屬的腐蝕。最常用打底層的鍍液是最常用打底層的鍍液是特殊鎳特殊鎳 。54對(duì)磨損較嚴(yán)重或加工超差比較大的零件，可選對(duì)磨損較嚴(yán)重或加工超差比較大的零件，可選用沉積速度快的鍍液來快速恢復(fù)零件尺寸。用沉積速度快的鍍液來快速恢復(fù)零件尺寸。如快速鎳、堿銅、致密快鎳、高速酸銅、高堆如快速鎳、堿銅、致密快鎳、高速酸銅、高堆積堿銅、高堆積鎳和堿鎳等鍍液，我們把積堿銅、高堆積鎳和堿鎳等鍍液，我們把用于用于快速恢復(fù)零件尺寸的鍍層簡稱尺寸鍍層快速恢復(fù)零件尺寸的鍍層簡稱尺寸鍍層。n尺寸鍍層工藝的選擇尺寸鍍層工藝的選擇55機(jī)械零件磨損表面需要恢復(fù)的尺寸，往往高于機(jī)械零件磨損表面需要恢復(fù)的尺寸，往往高于單一鍍層所允許的安

52、全厚度值，為了改變單一單一鍍層所允許的安全厚度值，為了改變單一厚鍍層的應(yīng)力狀態(tài)，往往在尺寸鍍層中間夾鍍厚鍍層的應(yīng)力狀態(tài)，往往在尺寸鍍層中間夾鍍一層或幾層過度性質(zhì)的鍍層，稱為一層或幾層過度性質(zhì)的鍍層，稱為夾心鍍夾心鍍。n夾心鍍層工藝的選擇夾心鍍層工藝的選擇夾心鍍層的主要夾心鍍層的主要作用作用是改變鍍層的應(yīng)力分布，是改變鍍層的應(yīng)力分布，防止應(yīng)力向一個(gè)方向增加至大于鍍層的結(jié)合強(qiáng)防止應(yīng)力向一個(gè)方向增加至大于鍍層的結(jié)合強(qiáng)度或自身強(qiáng)度而造成鍍層的裂紋甚至脫落。度或自身強(qiáng)度而造成鍍層的裂紋甚至脫落。56在工件上最后刷鍍的表層鍍層行為在工件上最后刷鍍的表層鍍層行為工作層工作層，它直接承受，它直接承受工作負(fù)荷或

53、起到減磨、防腐作用。工作負(fù)荷或起到減磨、防腐作用。1)所選擇的鍍層應(yīng)滿足工件的工況要求。所選擇的鍍層應(yīng)滿足工件的工況要求。2)與底層（或尺寸鍍層，）之間不會(huì)引起表面接觸腐蝕，并與底層（或尺寸鍍層，）之間不會(huì)引起表面接觸腐蝕，并有良好的結(jié)合強(qiáng)度。有良好的結(jié)合強(qiáng)度。)鍍液沉積速度快，對(duì)靜配合表面，一般選用快速鎳、半鍍液沉積速度快，對(duì)靜配合表面，一般選用快速鎳、半光亮鎳；要求耐磨性高的表面可用鎳鎢光亮鎳；要求耐磨性高的表面可用鎳鎢(50)、鎳鎢合金；、鎳鎢合金；要求防滲碳表面選用堿銅；要求防粘著并減磨的表面可要求防滲碳表面選用堿銅；要求防粘著并減磨的表面可鍍上一層鍍上一層0.0050.01的銅或錫；

54、裝飾表面鍍金、銀、的銅或錫；裝飾表面鍍金、銀、光亮鎳、裝飾鎳等。光亮鎳、裝飾鎳等。n工作鍍層工藝的選擇工作鍍層工藝的選擇57n工序間的水漂洗工序間的水漂洗在刷鍍前清理工件表面時(shí)，用熱水漂洗表面有助于除去油污；在刷鍍前清理工件表面時(shí)，用熱水漂洗表面有助于除去油污；天冷室溫較低時(shí)還可提高工件的起鍍溫度。天冷室溫較低時(shí)還可提高工件的起鍍溫度。在電凈與活化、一次活化與二次活化、活化與鍍底層之間用在電凈與活化、一次活化與二次活化、活化與鍍底層之間用水漂洗的水漂洗的作用作用，是沖洗掉處理下來的油污、雜質(zhì)和殘留鍍液。，是沖洗掉處理下來的油污、雜質(zhì)和殘留鍍液。從鍍底層至鍍工作層的各工步之間用水漂洗的作用，是將

55、表從鍍底層至鍍工作層的各工步之間用水漂洗的作用，是將表面殘留鍍液沖洗干凈；防止鍍液相互污染，影響鍍層質(zhì)量。面殘留鍍液沖洗干凈；防止鍍液相互污染，影響鍍層質(zhì)量。工作層鍍完后也要用水沖洗，并最后用肥皂水或其它堿性溶工作層鍍完后也要用水沖洗，并最后用肥皂水或其它堿性溶液刷洗表面，以中和殘留的酸液，防止日后對(duì)鍍層產(chǎn)生腐蝕。液刷洗表面，以中和殘留的酸液，防止日后對(duì)鍍層產(chǎn)生腐蝕。在極少場合下，例如，用特殊鎳鍍底層轉(zhuǎn)為鍍快速鎳時(shí)，也在極少場合下，例如，用特殊鎳鍍底層轉(zhuǎn)為鍍快速鎳時(shí)，也可不必用水沖洗。可不必用水沖洗。58為了確保鍍層質(zhì)量，為了確保鍍層質(zhì)量，對(duì)水的質(zhì)量應(yīng)有一定的要求對(duì)水的質(zhì)量應(yīng)有一定的要求。一。

56、一般說，用飲用的自來水基本上可合乎使用要求，使用般說，用飲用的自來水基本上可合乎使用要求，使用冷開水（軟水）或蒸餾水則更好，混濁的江水、河水冷開水（軟水）或蒸餾水則更好，混濁的江水、河水絕不允許使用，井水和泉水應(yīng)慎用。絕不允許使用，井水和泉水應(yīng)慎用。對(duì)沖洗的溫度也應(yīng)注意對(duì)沖洗的溫度也應(yīng)注意，在室溫不低于，在室溫不低于1010進(jìn)行電凈、進(jìn)行電凈、活化和鍍底層時(shí)，用室溫下的水沖洗即可。因?yàn)榇藭r(shí)活化和鍍底層時(shí)，用室溫下的水沖洗即可。因?yàn)榇藭r(shí)操作時(shí)間較短，工件溫升還不高。當(dāng)鍍層較厚、刷鍍操作時(shí)間較短，工件溫升還不高。當(dāng)鍍層較厚、刷鍍時(shí)間較長時(shí)，在鍍完尺寸層或工作層以后，工件的溫時(shí)間較長時(shí)，在鍍完尺寸層

57、或工作層以后，工件的溫升可能較高，這時(shí)一定要用接近工件溫度的水沖洗。升可能較高，這時(shí)一定要用接近工件溫度的水沖洗。尤其是在冬季天氣寒冷時(shí)，如果直接用冷水沖洗，鍍尤其是在冬季天氣寒冷時(shí)，如果直接用冷水沖洗，鍍層會(huì)受急冷收縮而出現(xiàn)裂紋，甚至脫落。層會(huì)受急冷收縮而出現(xiàn)裂紋，甚至脫落。59n鍍層與基材的結(jié)合機(jī)理鍍層與基材的結(jié)合機(jī)理 n鍍層形成的過程鍍層形成的過程n金屬的水化離子向陰極擴(kuò)散金屬的水化離子向陰極擴(kuò)散n金屬水化離子脫水并與陰極上的電子反應(yīng)金屬水化離子脫水并與陰極上的電子反應(yīng)n金屬原子排列成一定形式的金屬晶體金屬原子排列成一定形式的金屬晶體五、電刷鍍鍍層的結(jié)合機(jī)理與強(qiáng)化機(jī)理五、電刷鍍鍍層的結(jié)合

58、機(jī)理與強(qiáng)化機(jī)理60n鍍層的結(jié)合機(jī)理鍍層的結(jié)合機(jī)理n機(jī)械鑲嵌產(chǎn)生的結(jié)合機(jī)械鑲嵌產(chǎn)生的結(jié)合n基體材料表面加工痕跡造成的機(jī)械鑲嵌基體材料表面加工痕跡造成的機(jī)械鑲嵌n活化工序刻蝕后的微坑產(chǎn)生的機(jī)械鑲嵌活化工序刻蝕后的微坑產(chǎn)生的機(jī)械鑲嵌n物理接觸產(chǎn)生的結(jié)合物理接觸產(chǎn)生的結(jié)合n金屬鍵合金屬鍵合61n提高鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度的途徑提高鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度的途徑n提高金屬鍵鍵合程度提高金屬鍵鍵合程度n提高基材表面和鍍液的清潔程度提高基材表面和鍍液的清潔程度n提高被鍍基體材料表面預(yù)處理質(zhì)量提高被鍍基體材料表面預(yù)處理質(zhì)量62n鍍層的強(qiáng)化機(jī)理鍍層的強(qiáng)化機(jī)理 n刷鍍鍍層有著比普通金屬材料和槽鍍鍍層更高刷鍍鍍層有著比普通金

59、屬材料和槽鍍鍍層更高的硬度和耐磨性，通過的硬度和耐磨性，通過X X射線分析儀和透射電射線分析儀和透射電鏡對(duì)幾種鎳鍍層組織結(jié)構(gòu)的分析研究認(rèn)為，鎳鏡對(duì)幾種鎳鍍層組織結(jié)構(gòu)的分析研究認(rèn)為，鎳鍍層的強(qiáng)化機(jī)制是鍍層的強(qiáng)化機(jī)制是超細(xì)晶強(qiáng)化超細(xì)晶強(qiáng)化、高密度位錯(cuò)強(qiáng)高密度位錯(cuò)強(qiáng)化化和和固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化。 63n鍍層的再強(qiáng)化機(jī)理鍍層的再強(qiáng)化機(jī)理n鍍層的再強(qiáng)化現(xiàn)象，是指在鍍層的再強(qiáng)化現(xiàn)象，是指在一定溫度范圍內(nèi)，鍍層的一定溫度范圍內(nèi)，鍍層的硬度隨溫度的上升而上升的現(xiàn)象硬度隨溫度的上升而上升的現(xiàn)象。n在溫度升高的過程中，鍍層中的氮元素?cái)U(kuò)散到位錯(cuò)附在溫度升高的過程中，鍍層中的氮元素?cái)U(kuò)散到位錯(cuò)附近，形成被稱作近，形成被稱作

60、Cotrell氣團(tuán)強(qiáng)化氣團(tuán)強(qiáng)化；n第二相析出并呈彌散狀分布是鍍層再強(qiáng)化的另一主要第二相析出并呈彌散狀分布是鍍層再強(qiáng)化的另一主要因素，碳化物、硼化物、磷化物等形成鍍層基本結(jié)構(gòu)因素，碳化物、硼化物、磷化物等形成鍍層基本結(jié)構(gòu)中的間隙相或間隙化合物，具有很高的熔點(diǎn)和硬度，中的間隙相或間隙化合物，具有很高的熔點(diǎn)和硬度，使鍍層獲得再強(qiáng)化，也稱使鍍層獲得再強(qiáng)化，也稱彌散再強(qiáng)化彌散再強(qiáng)化。n關(guān)于關(guān)于非晶態(tài)鍍層非晶態(tài)鍍層，其非晶態(tài)組織隨溫度升高而向晶態(tài)，其非晶態(tài)組織隨溫度升高而向晶態(tài)轉(zhuǎn)變的過程也能對(duì)這類鍍層的再強(qiáng)化起到一定的作用轉(zhuǎn)變的過程也能對(duì)這類鍍層的再強(qiáng)化起到一定的作用64第6章(2) 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜65第6章