電鍍工(中級)1_第四章課件

1、第四章 單金屬電鍍 了解各單一鍍種的鍍層性質(zhì)、用途、電鍍工藝規(guī)范、鍍液成分和工藝參數(shù)的影響；掌握鍍液的配制與維護(hù)；各鍍種的工藝流程和常見故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及糾正方法，以及生產(chǎn)中常用電鍍工藝的技能操作訓(xùn)練。第四章 單金屬電鍍第一節(jié)電鍍鋅一、鋅鍍層的性能和用途鋅是一種銀白色的金屬，密度為717g/cm3，相對原子質(zhì)量為6538，熔點(diǎn)為420。二、鍍鋅工藝現(xiàn)將生產(chǎn)上常用的幾種鍍鋅工藝簡介如下。氯化物鍍鋅是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一種光亮鍍鋅工藝。1.氯化物鍍鋅(1)工藝流程氯化物鍍鋅工藝流程為鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝掛化學(xué)脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗酸洗流動(dòng)冷水洗吹干消除應(yīng)力非鍍面絕緣電解脫脂溫水洗

2、流動(dòng)冷水洗弱腐蝕流動(dòng)冷水洗鍍鋅流動(dòng)冷水洗去除非鍍面絕緣物除氫活化表面流動(dòng)冷水洗鈍化流動(dòng)冷水洗第一節(jié)電鍍鋅漂白流動(dòng)冷水洗干燥檢驗(yàn)包裝。(2)工藝規(guī)范(見表4-1)表4-1氯化物鍍鋅工藝規(guī)范(3)鍍液配制與維護(hù)1)鍍液配制第一節(jié)電鍍鋅 分別把計(jì)算量的氯化鉀(或氯化鈉)、硼酸用熱水溶解后加入槽內(nèi)。其中硼酸以10倍沸水來溶解。 將計(jì)算量的氯化鋅用少量水溶解后加入槽內(nèi)。 加入計(jì)算量的添加劑，加水至所需容積。將鍍液攪拌均勻，測試pH值并調(diào)整到工藝范圍內(nèi)，過濾鍍液，采用0.10.3A/dm2的低電流密度電解數(shù)小時(shí)后試鍍。2)鍍液維護(hù) 每周分析鍍液一次，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行必要的調(diào)整。鋅離子含量可用增減鋅陽極板進(jìn)

3、行調(diào)整。同時(shí)鋅板在停鍍時(shí)不必取出，也能保持鋅離子濃度的穩(wěn)定。第一節(jié)電鍍鋅 每班要測一次pH值，pH值上升，可用鹽酸或醋酸調(diào)整。 添加劑的補(bǔ)充量可用霍爾槽試片來觀察，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行添加，一般每1kAh耗100200mL。 要防止鐵件落入鍍槽內(nèi)，每天下班前應(yīng)撈出槽內(nèi)落下物。每隔12個(gè)月要用活性炭吸附過濾大處理鍍液一次。(4)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)鍍液成分的作用第一節(jié)電鍍鋅 氯化鋅：提供鋅離子。采用較高的鋅離子濃度，能提高沉積速度，也能防止?jié)獠顦O化使鍍層燒焦，但分散能力較差。 氯化鉀或氯化鈉：為導(dǎo)電鹽。其中，鉀鹽導(dǎo)電性好，鈉鹽價(jià)格便宜，復(fù)雜工件用鉀鹽比較好。除導(dǎo)電作用外，還可提高陰極極化和鍍

4、液的分散能力。若氯化物含量偏低，不但導(dǎo)電性差，同時(shí)鍍層表面還容易產(chǎn)生黑色條紋，光亮范圍也縮小。第一節(jié)電鍍鋅 硼酸：鍍液在弱酸性范圍內(nèi)加入硼酸能起穩(wěn)定pH值的作用。pH值偏高，會形成金屬氫氧化物夾雜于鍍層中；pH值偏低，由于氫的析出增加，電流效率顯著下降。第一節(jié)電鍍鋅 添加劑：當(dāng)鍍液未加入添加劑時(shí)，只能得到無光灰色的粗糙鍍層。加入添加劑后，能顯著提高陰極極化作用，鍍液的分散能力和覆蓋能力隨之顯著提高，鍍層光亮細(xì)致，整平性好。一般情況下，鍍液溫度低時(shí)，應(yīng)少添加；鍍液溫度高時(shí)，可適當(dāng)多添加一些。2)工藝參數(shù)的影響 電流密度：陰極電流密度一般應(yīng)控制在0.82A/dm2。電流密度高，鍍層光亮，分散能力與

5、覆蓋能力也有所提高，因此只要鍍層不燒焦，電流密度可適當(dāng)提高。第一節(jié)電鍍鋅 鍍液溫度：鍍液溫度在1530為宜，所得鍍層光亮，覆蓋能力較好。鍍液溫度過高，添加劑消耗加快，光亮度和覆蓋能力下降，結(jié)晶粗糙；鍍液溫度偏低，雖然結(jié)晶細(xì)致，但電流密度范圍縮小。 鍍液pH值：鍍液pH值偏低，電流效率與覆蓋能力都會下降；鍍液pH值偏高時(shí)，鍍層質(zhì)量顯著降低。電鍍時(shí)pH值會緩慢上升，可在不斷攪拌條件下用鹽酸調(diào)整。若pH值偏低，可用稀堿液調(diào)整。()常見電鍍故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因及排除方法(見表4-2)第一節(jié)電鍍鋅表4-2常見電鍍故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法2.硫酸鹽鍍鋅第一節(jié)電鍍鋅硫酸鹽鍍鋅的分散能力比前述幾種鍍鋅溶液差些

6、，且結(jié)晶較粗。(1)工藝流程硫酸鹽鍍鋅工藝流程為鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝掛化學(xué)脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗酸洗流動(dòng)冷水洗吹干消除應(yīng)力非鍍面絕緣電解脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗弱腐蝕流動(dòng)冷水洗鍍鋅流動(dòng)冷水洗去除非鍍面絕緣物除氫活化表面流動(dòng)冷水洗鈍化流動(dòng)冷水洗第一節(jié)電鍍鋅漂白流動(dòng)冷水洗干燥檢驗(yàn)包裝。(2)工藝規(guī)范(見表4-3)表4-3硫酸鹽鍍鋅工藝規(guī)范(3)鍍液配制與維護(hù)1)鍍液配制：將計(jì)算量的硫酸鋅、硼酸倒入槽中，加入總體積的1/2的熱水?dāng)嚢枞芙?，然后加水至總體積。2)鍍液維護(hù)第一節(jié)電鍍鋅 每周分析鍍液一次，根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行必要的調(diào)整。 每班要測一次鍍液的pH值。pH值上升可用稀硫酸調(diào)整。 添加劑的補(bǔ)充量可

7、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行添加。 要防止鐵件落入槽內(nèi)，每天下班前應(yīng)撈出槽內(nèi)落下物。每隔12個(gè)月要用活性炭吸附過濾大處理鍍液一次。(4)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)鍍液成分的作用第一節(jié)電鍍鋅 硫酸鋅：為主鹽。吊鍍時(shí)采用下限濃度。而線材、帶材連續(xù)電鍍時(shí)可用中、上限濃度。含鋅量偏低，鍍層結(jié)晶細(xì)致；含鋅量偏高，鍍層結(jié)晶粗糙，光澤性較差。 硼酸：為緩沖劑，起穩(wěn)定pH值的作用。 光亮劑：可以提高陰極極化，細(xì)化結(jié)晶，增加光澤和整平的作用。2)工藝參數(shù)的影響 電流密度：電流密度升高，陰極極化增大，鍍層光亮細(xì)致，覆蓋能力也有提高，沉積速度快。第一節(jié)電鍍鋅 鍍液溫度：鍍液溫度在2535為宜，所得鍍層光亮，覆蓋能力較好。鍍液溫度

8、偏高，鍍層結(jié)晶粗糙；鍍液溫度偏低，雖然結(jié)晶細(xì)致，但電流密度范圍縮小。 鍍液pH值：鍍液pH值偏低，電流效率與覆蓋能力都會下降；鍍液pH值偏高時(shí)，鍍層結(jié)晶粗糙。電鍍時(shí)pH值會緩慢上升，可在不斷攪拌條件下用稀硫酸調(diào)整。第一節(jié)電鍍鋅(5)常見電鍍故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法(見表4-4)表4-4常見電鍍故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法第一節(jié)電鍍鋅(1)工藝流程鋅酸鹽鍍鋅工藝流程為鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝掛化學(xué)脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗酸洗流動(dòng)冷水洗吹干消除應(yīng)力非鍍面絕緣電解脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗弱腐蝕流動(dòng)冷水洗鍍鋅流動(dòng)冷水洗去除非鍍面絕緣物除氫活化表面流動(dòng)冷水洗鈍化流動(dòng)冷水洗漂白流動(dòng)冷水洗干燥檢驗(yàn)。(2)工

9、藝規(guī)范(見表4-5)3.鋅酸鹽鍍鋅表4-5鋅酸鹽鍍鋅工藝規(guī)范第一節(jié)電鍍鋅(3)鍍液配制與維護(hù)1)鍍液配制 在槽內(nèi)加入總體積1/4的水，將計(jì)算量的氫氧化鈉倒入，攪拌直至溶解。 把計(jì)算量的氧化鋅用少量水調(diào)成糊狀，在不斷攪拌條件下逐漸加入氫氧化鈉溶液中，使氧化鋅全部溶解，加水至總?cè)莘e的4/5左右，加入計(jì)算量的添加劑和光亮劑。 加入15g/L鋅粉，攪拌均勻，靜置，過濾鍍液。 稍作電解，加入計(jì)算量的添加劑，再加水至規(guī)定容積，即可試鍍。第一節(jié)電鍍鋅2)鍍液維護(hù) 嚴(yán)格控制鋅、堿濃度和比值，氫氧化鈉可根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充。 添加劑需要靠經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)加，光亮劑要根據(jù)鍍層外觀酌情添加，應(yīng)遵循少加勤加的原則。 鍍液每隔半

10、年至一年清除一次碳酸鈉。(4)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)鍍液成分的作用第一節(jié)電鍍鋅 氧化鋅：是提供鋅離子的主鹽。含鋅量偏高時(shí)，電流效率提高，但分散能力和深度能力降低，鍍層粗糙。含鋅量偏低時(shí)，陰極極化增加，分散能力好，但電流效率下降，沉積速度慢。吊鍍時(shí)一般采用1012g/L；滾鍍時(shí)一般采用810g/L。 氫氧化鈉：能起絡(luò)合和導(dǎo)電作用，過量的氫氧化鈉是穩(wěn)定鍍液的必要條件，生產(chǎn)中須控制NaOH/Zn的比值，吊鍍時(shí)為1013；滾鍍時(shí)為1114；氫氧化鈉含量過高，陽極化學(xué)溶解加快，使含鋅量升高，造成主要成分比例失調(diào)，一般夏季時(shí)采用下限，冬季時(shí)采用上限。第一節(jié)電鍍鋅 DE和DPE添加劑：為主添加劑，能細(xì)

11、化結(jié)晶，提高鍍液的分散能力和深度能力。 光亮劑：能使鍍層細(xì)致光亮，擴(kuò)大電流密度范圍。含量過高時(shí)，會降低沉積速度，使鍍層的脆性增加，容易起泡；含量偏低時(shí)，則鍍層發(fā)灰、粗糙。2)工藝參數(shù)的影響 電流密度：陰極電流密度一般控制在14A/dm2。電流密度過高，電流效率下降。以2A/dm2以下為宜。吊鍍槽若有陰極移動(dòng)，電流密度可大一些；第一節(jié)電鍍鋅 鍍液溫度：鍍液溫度在1525為宜，所得鍍層光亮，覆蓋能力較好。鍍液溫度過高，鍍層結(jié)晶粗糙，分散能力與覆蓋能力下降；鍍液溫度偏低，使用的電流密度范圍窄，電流效率降低，沉積速度慢，而且鍍層容易起泡。(5)常見電鍍故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法(見表4-6)第一節(jié)電

12、鍍鋅表4-6常見電鍍故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法第一節(jié)電鍍鋅三、不合格鋅鍍層的退除(見表4-7)表4-7不合格鋅鍍層的退除工藝規(guī)范四、鍍前消除應(yīng)力和鍍后除氫處理第一節(jié)電鍍鋅工件在電鍍過程中掛在陰極，電鍍時(shí)，陰極上除沉積出鋅以外，同時(shí)還析出氫，其中有一部分氫會滲入工件的晶格中，造成晶格歪扭，使工件內(nèi)應(yīng)力增大產(chǎn)生脆性。第一節(jié)電鍍鋅表4-8電鍍前消除應(yīng)力的熱處理?xiàng)l件表4-9電鍍后除氫處理工藝(不包括表面淬火工藝)五、鋅鍍層的鈍化處理鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑，在大氣中容易氧化變暗，最后產(chǎn)生白銹腐蝕。1.鋅鍍層的彩色鈍化第一節(jié)電鍍鋅(1)鉻酸鹽彩色鈍化工藝規(guī)范(見表4-10)表4-10鉻酸鹽彩色鈍化工藝規(guī)范(2

13、)鋅鍍層低鉻鈍化工藝流程鍍鋅清洗清洗體積分?jǐn)?shù)為23的硝酸出光25s清洗低鉻彩色鈍化清洗熱水甩干烘烤老化檢驗(yàn)包裝。(3)鈍化液成分和工藝參數(shù)的影響第一節(jié)電鍍鋅1)主鹽及其濃度：主鹽大都采用鉻酐，是成膜的主要成分，其濃度可在3400g/L的范圍內(nèi)變化。2)活化劑及其濃度：鉻酸是強(qiáng)氧化劑，鋅鍍層一經(jīng)浸入鉻酸鹽溶液中很快就會生成一層無色透明的氧化膜，故只有鉻酸而無活化劑時(shí)，鋅鍍層處于鈍態(tài)，阻礙了鋅鍍層和六價(jià)鉻之間的氧化-還原反應(yīng)，不能獲得彩色鈍化膜。活化劑可采用硫酸及可溶性硫酸鹽、鹽酸及可溶性鹽。第一節(jié)電鍍鋅3)氫離子濃度(pH值)：高鉻鈍化，溶液是強(qiáng)酸性的，只能將工件提出在空氣中停留數(shù)十秒鐘才能成膜

14、，稱為氣相成膜。4)鈍化液溫度：鈍化液溫度偏高時(shí)，鈍化反應(yīng)速度加快，鈍化膜厚而且疏松，附著不牢，應(yīng)縮短鈍化時(shí)間；鈍化液溫度偏低時(shí)，鈍化反應(yīng)速度減慢，鈍化膜薄而且細(xì)致，附著良好，應(yīng)適當(dāng)延長鈍化時(shí)間。5)鈍化時(shí)間：鈍化時(shí)間依主鹽濃度、pH值、活化劑濃度和鈍化液溫度而定。第一節(jié)電鍍鋅6)鈍化時(shí)工件與鈍化液的相對運(yùn)動(dòng)：鈍化時(shí)工件與鈍化液的相對運(yùn)動(dòng)有利于鈍化液的對流擴(kuò)散，可防止工件粘疊，使鈍化膜層均勻一致。7)清洗：鈍化后清洗一定要徹底，尤其是高鉻鈍化，如果殘留有鉻跡或重鉻酸鋅時(shí)，將成為過早泛白點(diǎn)腐蝕的主要原因。8)烘烤老化：彩色鈍化后一定要經(jīng)過烘烤老化，以提高鈍化膜層的附著力和耐蝕性能。(4)低鉻彩色

15、鈍化常見故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法(見表4-11)第一節(jié)電鍍鋅表4-11低鉻彩色鈍化常見故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法2.鋅鍍層的白色鈍化第一節(jié)電鍍鋅鋅鍍層的白色鈍化有兩種：一種是純白色的，俗稱白鈍化；另一種是略帶蔚藍(lán)色，外觀似鉻鍍層，俗稱藍(lán)鈍化。(1)白色鈍化工藝流程光亮鍍鋅清洗清洗出光(體積分?jǐn)?shù)為23HNO3，25s)清洗白色鈍化清洗兩次90以上熱水燙甩干干燥檢驗(yàn)包裝。(2)白色鈍化工藝規(guī)范(見表-)第一節(jié)電鍍鋅表-白色鈍化工藝規(guī)范(3)白色鈍化液成分及工藝參數(shù)影響1)鉻酐：為鈍化劑，是成膜的主要成分。2)硝酸：為光亮劑，硝酸含量偏高，鈍化膜較光亮，但會加速鈍化膜的溶解，使鈍化膜變薄，結(jié)合

16、力不牢固；硝酸含量太低，鈍化膜光澤較差。3)碳酸鋇：加入碳酸鋇目的是除去鉻酐中帶入的硫酸根，可防止黃色鈍化膜的生成。第一節(jié)電鍍鋅4)醋酸鎳：由于氯化物鋅鍍層的白色鈍化膜易變色，加入少量醋酸鎳可以大大提高抗變色能力，為節(jié)約成本其他鍍鋅體系可不加。5)鈍化液溫度：鈍化液溫度偏高時(shí)，鈍化反應(yīng)速度加快，鈍化膜厚而且疏松，附著不牢，應(yīng)縮短鈍化時(shí)間；鈍化液溫度偏低時(shí)，鈍化反應(yīng)速度減慢，鈍化膜薄而且細(xì)致，附著良好，應(yīng)適當(dāng)延長鈍化時(shí)間。6)清洗：白色鈍化后一定要用近沸的熱水燙洗，以徹底除去夾帶六價(jià)鉻的有色膜并迅速干燥。第一節(jié)電鍍鋅第二節(jié)電鍍鎘一、鎘鍍層的性能和用途鎘是銀白色的可塑性的金屬。二、鍍鎘工藝(1)工

17、藝流程1.氰化鍍鎘氰化鍍鎘工藝流程為鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝化學(xué)脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗酸洗流動(dòng)冷水洗吹干消除應(yīng)力非鍍面絕緣電解脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗弱腐流動(dòng)冷水洗中和流動(dòng)冷水洗鍍鎘流動(dòng)冷水洗去除非鍍面絕緣物除氫活化表面流動(dòng)冷水洗鈍化流動(dòng)冷水洗漂白流動(dòng)冷水洗干燥檢驗(yàn)包裝。(2)工藝規(guī)范(見表4-13)(3)鍍液配制與維護(hù)1)鍍液配制第二節(jié)電鍍鎘表4-13氰化鍍鎘工藝規(guī)范 在槽內(nèi)加入總體積1/3的水，將計(jì)算量的氰化鈉倒入，攪拌直至溶解。 把計(jì)算量的氫氧化鈉溶解后緩慢加入鍍槽。第二節(jié)電鍍鎘 在通風(fēng)條件下，用水將計(jì)算量的氧化鎘用少量水調(diào)成糊狀，在不斷攪拌條件下逐漸加入鍍槽，使氧化鎘全部溶解，并加水至總

18、容積的4/5左右。 把計(jì)算量的硫酸鎳溶解后加入鍍槽。 磺化蓖麻油應(yīng)先自制，然后按所需要量用水稀釋后在攪拌條件下緩慢加入鍍槽。 加水至規(guī)定容積，過濾鍍液，經(jīng)分析、調(diào)整并通電數(shù)小時(shí)后即可試鍍。2)鍍液維護(hù) 嚴(yán)格控制鎘和氰化鈉比值，氫氧化鈉可根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行。第二節(jié)電鍍鎘 添加劑需要靠經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)加，光亮劑要根據(jù)鍍層外觀酌情添加，應(yīng)遵循少加勤加的原則。 每隔半年至一年要清除一次鍍液中的碳酸鈉。(4)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)鎘含量：鍍液中含鎘量允許在較大的范圍內(nèi)變動(dòng)。2)氰化鈉：鍍液中必須有一定數(shù)量的游離氰化物，可使陽極極化作用降低，保證陽極正常溶解，穩(wěn)定鍍液并能提高陰極極化作用，以便獲得均勻的鍍層。3

19、)碳酸鈉：由于氫氧化鈉的加入和游離氰化鈉水解并與空氣中的二氧化碳作用，在鍍液中總是含有一定數(shù)量的碳酸鈉。第二節(jié)電鍍鎘4)添加劑：是指鎳、鈷等金屬鹽和某些有機(jī)添加劑，如萘酚硝酸、萘二磺酸、磺化蓖麻油、亞硫酸鹽、紙漿廢液等。5)陰極電流密度：在含有添加劑的鍍液中，允許的陰極電流密度范圍的上限值較大。(5)常見氰化鍍鎘故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法(見表)。第二節(jié)電鍍鎘2.氨羧絡(luò)合物鍍鎘表4-14常見氰化鍍鎘故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法第二節(jié)電鍍鎘(1)工藝流程氨羧絡(luò)合物鍍鎘工藝流程為鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝掛化學(xué)脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗酸洗流動(dòng)冷水洗吹干消除應(yīng)力非鍍面絕緣電解脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗弱腐

20、蝕流動(dòng)冷水洗鍍鎘流動(dòng)冷水洗去除非鍍面絕緣物除氫活化表面流動(dòng)冷水洗鈍化流動(dòng)冷第二節(jié)電鍍鎘水洗漂白流動(dòng)冷水洗干燥檢驗(yàn)包裝。(2)工藝規(guī)范(見表4-15)表4-15氨羧絡(luò)合物鍍鎘工藝規(guī)范(3)鍍液配制與維護(hù)(以配方2為例)1)鍍液配制第二節(jié)電鍍鎘 將氯化銨倒入鍍槽，加入80左右的熱水至計(jì)算體積的，攪拌至溶解；再將硫酸鎘加入到氯化銨鍍液中，攪拌至溶解。 在另一容器中用適量的水將氨三乙酸和乙二胺四乙酸混合后調(diào)成糊狀，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為20的氫氧化鈉溶液在不斷攪拌條件下慢慢加入使溶液透明(此時(shí)pH=5.8)，然后將此鍍液再在攪拌條件情況下緩慢地加入到含有硫酸鎘的鍍液中。 用鹽酸或氨水調(diào)整pH值至工藝規(guī)范，再

21、加入添加劑等，加水至規(guī)定體積，過濾鍍液、分析、調(diào)整后采用小的陰極電流密度通電處理幾小時(shí)即可正式生產(chǎn)。第二節(jié)電鍍鎘2)鍍液維護(hù) 金屬雜質(zhì)：銅、鐵、鉛等均屬有害雜質(zhì)，都會使鍍層發(fā)暗發(fā)脆。一般可用低的陰極電流密度長時(shí)間通電處理的方法除去。 有機(jī)雜質(zhì)：有機(jī)雜質(zhì)會使鍍層出現(xiàn)脆性和降低防腐性能。除去有機(jī)雜質(zhì)的方法是在鍍液中加入活性炭約4g/L，充分?jǐn)嚢韬螅o置數(shù)小時(shí)，過濾鍍液，補(bǔ)充添加劑，試鍍合格即可生產(chǎn)。(4)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)含鎘量：掛鍍時(shí)含鎘量可用上限；滾鍍時(shí)則宜用下限。第二節(jié)電鍍鎘2)絡(luò)合劑：氨三乙酸和乙二胺四乙酸都是鎘的絡(luò)合劑，都能提高陰極極化作用和均鍍能力，乙二胺四乙酸作用更大。3)

22、氯化銨：主要起導(dǎo)電鹽的作用，可提高鍍液的導(dǎo)電性能，擴(kuò)大陰極電流密度的范圍，活化陽極。4)添加劑：主要有鎳鹽和鋅鹽，還有硫脲、阿拉伯樹膠粉、桃膠、固色粉等。當(dāng)鍍液中硫酸鎳的含量達(dá)到0102g/L時(shí)，就能與鎘共沉積，使鍍層光亮細(xì)致。第二節(jié)電鍍鎘5)pH值：pH值過低，絡(luò)合物的離解度增大，鍍液中的鎘離子濃度升高，容易使鍍層結(jié)晶粗糙；pH值過高(超過7.5)，鍍液易渾濁，有氨氣逸出，電流效率稍降低，鍍層發(fā)脆。6)鍍液溫度：鍍液溫度不宜過高，否則會加快鍍液的揮發(fā)，促使氯化銨的分解和氨氣逸出，同時(shí)使鍍液中的鎘離子含量增加，導(dǎo)致鍍液不穩(wěn)定。7)陰極電流密度：陰極電流密度過低，沉積速度慢，鍍層表面呈灰白色，而

23、且深凹部位呈灰黑色。(5)常見氨羧絡(luò)合物鍍鎘故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法(見表4-16)第二節(jié)電鍍鎘表4-16常見氨羧絡(luò)合物鍍鎘故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法3.酸性鍍鎘酸性鍍鎘溶液的主要成分是硫酸鎘。(1)工藝流程第二節(jié)電鍍鎘酸性鍍鎘鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝掛化學(xué)脫溫水洗流動(dòng)冷水洗酸洗流動(dòng)冷水洗吹干消除應(yīng)力非鍍面絕緣電解脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗弱腐蝕流動(dòng)冷水洗鍍鎘流動(dòng)冷水洗去除非鍍面絕緣物除氫活化表面流動(dòng)冷水洗鈍化流動(dòng)冷水洗漂白流動(dòng)冷水洗干燥檢驗(yàn)包裝。(2)工藝規(guī)范(見表4-17)第二節(jié)電鍍鎘表4-17酸性鍍鎘工藝規(guī)范第二節(jié)電鍍鎘(3)鍍液配制先把所計(jì)算量的硫酸鎘溶于水中，然后緩慢地加入硫酸，

24、攪拌使溶液澄清。(4)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)鎘的含量：鎘是以簡單的水化鎘離于的形式存在于鍍液中。2)硫酸：為了使鍍液穩(wěn)定，防止硫酸鎘水解，鍍液中必須含有一定量的硫酸。第二節(jié)電鍍鎘3)添加劑：添加劑在酸性鍍鎘溶液中起了很大的作用。4)鍍液溫度：提高鍍液溫度，能提高電流效率，同時(shí)可增大陰極電流密度和均鍍能力。5)陰極電流密度：在一定的范圍內(nèi)，陰極電流效率隨著陰極電流密度的提高而提高，但超過一定值時(shí)(25A/m2以上)，析氫嚴(yán)重，不但電流效率下降，而且鍍層出現(xiàn)麻點(diǎn)。(5)常見酸性鍍鎘故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法(見表4-18)第二節(jié)電鍍鎘表4-18常見酸性鍍鎘故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法三、鎘

25、鍍層的鈍化處理同鋅鍍層的鈍化處理。四、不合格鎘鍍層的退除同鋅鍍層的不合格鍍層的退除。第二節(jié)電鍍鎘第三節(jié)電鍍銅一、銅鍍層的性能和用途銅鍍層在空氣中易失去光澤，與空氣中的二氧化碳或氯化物作用，表面上會生成一層堿式碳酸銅或氯化銅膜層，受硫化物作用表面上會生成一層棕色或黑色硫化銅。二、鍍銅工藝現(xiàn)將生產(chǎn)上常用的幾種鍍銅工藝簡介如下。1.酸性鍍銅(1)工藝流程酸性鍍銅工藝流程為鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝掛電化學(xué)脫脂流動(dòng)冷水沖洗強(qiáng)腐蝕流動(dòng)冷水清洗弱腐蝕流動(dòng)冷水清洗中和流動(dòng)冷水沖洗氰化鍍流動(dòng)冷水清洗酸性鍍銅流動(dòng)冷水清洗干燥包裝檢驗(yàn)。(2)工藝規(guī)范(見表4-19)第三節(jié)電鍍銅表4-19酸性鍍銅工藝規(guī)范(3)鍍

26、液配制取硫酸銅在耐酸的容器中加熱溶解，過濾注入鍍槽中，然后向槽內(nèi)注入比重184的硫酸，向槽內(nèi)加入硫酸時(shí)要不斷攪拌，然后加入其它光亮劑或添加劑，加水稀釋至規(guī)定容積，經(jīng)分析后即可使用。第三節(jié)電鍍銅(4)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)硫酸銅：含銅量低，允許的工作電流密度低，陰極電流效率低。2)硫酸：硫酸在鍍液中能顯著降低鍍液的電阻，能防止硫酸銅水解沉淀。3)氯離子：氯離子是酸性光亮鍍銅中不可缺少的一種無機(jī)陰離子。第三節(jié)電鍍銅4)鍍液溫度：鍍液溫度通常在2040之間，如果鍍液溫度過低，不但允許工作電流密度低，而且硫酸銅容易結(jié)晶析出；提高鍍液溫度、增加攪拌等，都能提高允許工作電流密度。5)攪拌：用陰極移動(dòng)

27、等方式攪拌鍍液，可以增大允許工作電流密度，加快沉積速度。6)陽極：電解銅在硫酸鹽鍍銅溶液中往往會產(chǎn)生銅粉，導(dǎo)致鍍層產(chǎn)生毛刺、粗糙。7)雜質(zhì)：砷、銻雜質(zhì)會使鍍層粗糙變脆，某些有機(jī)雜質(zhì)也會使鍍層變脆。第三節(jié)電鍍銅(5)常見酸性鍍銅故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法(見表-0)第三節(jié)電鍍銅表4-20常見酸性鍍銅故障現(xiàn)象、產(chǎn)生原因及排除方法2.其他鍍銅(無氰鍍銅、焦磷酸鍍銅、HEDP鍍銅、檸檬酸-酒石酸鹽鍍銅)其他鍍銅工藝規(guī)范(見表4-21)第三節(jié)電鍍銅表4-21其他鍍銅工藝規(guī)范三、不合格銅鍍層的退除第三節(jié)電鍍銅間硝基苯磺酸鈉70g/L硝酸鉀100150g/L1.鋼鐵工件銅鍍層化學(xué)退除的工藝規(guī)范2.鋼鐵工件

28、電解退除工藝規(guī)范第三節(jié)電鍍銅第四節(jié)電鍍鎳一、鎳鍍層的性能和用途鎳是一種帶微黃的銀白色金屬，密度為89gcm3，相對原子質(zhì)量為5869，熔點(diǎn)為1452，二價(jià)鎳離子（Ni2+）的電化當(dāng)量為1095（Ah），標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為0250V。表4-22部分鍍鎳溶液的成分、操作條件及主要用途第四節(jié)電鍍鎳二、鍍鎳工藝現(xiàn)將生產(chǎn)上常用的幾種鍍鎳工藝簡介如下。普通鍍鎳即鍍暗鎳。(1)鍍液的組成及操作條件采用預(yù)鍍鎳的目的，主要是為了保證鍍層與基體有良好的結(jié)合力，因而要根據(jù)基體材料的特性而選用不同的預(yù)鍍液，見表4-23。表幾種預(yù)鍍鎳溶液的組成及操作條件1.普通鍍鎳第四節(jié)電鍍鎳表-幾種預(yù)鍍鎳溶液的組成及操作條件第四節(jié)電鍍鎳

29、(2)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響1)硫酸鎳：它是鍍液的主要成分，是鎳離子的來源。2)氯化鎳或氯化鈉：只有硫酸鎳的鍍液，通電后鎳陽極的表面很容易鈍化，影響鎳陽極的正常溶解，鍍液中鎳離于含量迅速減少，導(dǎo)致鍍液性能惡化。3)硼酸：在鍍鎳時(shí)，由于氫離子在陽極上放電，會使鍍液的pH值逐漸上升，當(dāng)pH值過高時(shí)，陽極表面附近的氫氧根離子會與金屬離子形成氫氧化物夾雜于鍍層中，使鍍層外觀和力學(xué)性能惡化。4)導(dǎo)電鹽：硫酸鈉和硫酸鎂是鍍鎳溶液中良好的導(dǎo)電鹽。第四節(jié)電鍍鎳5)潤濕劑：在電鍍過程中，陰極上往往會發(fā)生析氫副反應(yīng)。6)鎳陽極：除硫酸鹽型鍍鎳時(shí)使用不溶性陽極外，其他類型鍍液均采用可溶性陽極。7)pH值：一般情況

30、下，暗鎳鍍?nèi)芤旱膒H值可控制在4.55.4范圍內(nèi)，對硼酸緩沖作用最好。8)鍍液溫度：根據(jù)鍍暗鎳溶液組成的不同，鍍液的操作溫度可在1560的范圍內(nèi)變化。9)陰極電流密度在瓦茨液中，通常陰極電流密度的變化對鍍層內(nèi)應(yīng)力的影響不顯著，從生產(chǎn)效率考慮，只要鍍層不燒焦，一般都希望采用較高的電流密度。第四節(jié)電鍍鎳(3)鍍鎳的電極反應(yīng)1)陰極反應(yīng)：鍍鎳時(shí)，陰極上的主反應(yīng)是鎳離子還原為金：Ni2+2eNi2)陽極反應(yīng)：鍍鎳時(shí)，陽極上的主反應(yīng)為金屬鎳的電化學(xué)：Ni2e Ni2+(4)暗鎳鍍液的配制1)在預(yù)備槽中放入所需12的水量，加入計(jì)算量的硫酸鎳、氯化鎳等，邊加溫、邊攪拌至全部溶解。第四節(jié)電鍍鎳2)在另一容器中

31、溶解計(jì)算量所需的硼酸，可適當(dāng)提高溶液溫度，至硼酸全部溶解后倒入已溶解好的鎳鹽溶液中。3)維持溶液溫度在50左右，用稀硫酸降低pH值至3.5，加入H22(30)3mLL，攪拌1h，提高溶液溫度至6570，維持2h，使殘余H22分解。4)加入化學(xué)純活性炭3gL，攪拌1h，用稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至5，攪拌1h，待活性炭沉淀。5)用過濾機(jī)把鍍液從預(yù)備槽里過濾到鍍槽中，加入十二烷基硫酸鈉(應(yīng)先用蒸餾水溶解并煮沸數(shù)分鐘直至溶液呈透明狀后待用，切不可以粉狀物直接加入鍍液)。第四節(jié)電鍍鎳(5)暗鎳鍍層的質(zhì)量檢驗(yàn)1)外觀：鍍層外觀應(yīng)結(jié)晶細(xì)致，呈略帶淡黃色彩的銀白色，不應(yīng)有燒焦、裂紋、起泡、脫皮、暗斑、麻點(diǎn)及

32、條紋等缺陷，也不應(yīng)有未鍍上的地方(夾具印除外)。2)鍍層厚度檢查：鍍層厚度可用千分尺、深度規(guī)等直接測量，也可按GB 6462規(guī)定用顯微鏡法測定，或按GB 4955規(guī)定用陽極溶解庫侖法測定。3)結(jié)合力：按GBT 5270規(guī)定試驗(yàn)后，鍍層與基體、鍍層與底層之間結(jié)合良好，不應(yīng)有任何分離。第四節(jié)電鍍鎳4)孔隙率：鋼鐵工件上鎳鍍層孔隙率試驗(yàn)方法為：將有一定濕強(qiáng)度的濾紙條浸入一微熱(約35)的、含50gL氯化鈉和50gL明膠的溶液中，然后將其干燥備用。所謂高應(yīng)力鎳是在特定的鍍鎳溶液中沉積具有非常高內(nèi)應(yīng)力的鎳鍍層。(1)鍍液成分和工藝參數(shù)的影響高應(yīng)力鎳鍍液組成及操作條件見表4-24。2.鍍高應(yīng)力鎳第四節(jié)電鍍

33、鎳表-高應(yīng)力鎳鍍液組成及操作條件()注意事項(xiàng)1)表-2中已指出，含氯化物鍍鎳溶液是高應(yīng)力鎳的基礎(chǔ)液，故鍍液中的鎳鹽均選用氯化鎳。第四節(jié)電鍍鎳2)銨離子、鈉離子和醋酸根具有增加鍍層應(yīng)力的效果。3)低溫、低pH值、高電流密度有利于增加鍍層應(yīng)力。4)異煙肼等有機(jī)添加劑的加入可以在較高鍍液溫度下獲得高應(yīng)力鎳。還必須指出，電鍍高應(yīng)力鎳的工件經(jīng)鍍鉻后，應(yīng)采用熱水浸漬，使鍍層的應(yīng)力能充分釋放完全，否則工件在存放過程中，由于殘留應(yīng)力的作用會產(chǎn)生大裂紋，造成產(chǎn)品大量返工。3.鍍黑鎳第四節(jié)電鍍鎳(1)鍍層性能及用途黑鎳鍍層其實(shí)是Ni-Zn、Ni-Mo等的合金鍍層，具有裝飾性和可觀賞性，大量用于儀表、照相機(jī)和光學(xué)儀

34、器中。(2)鍍液的類型及工藝規(guī)范1)硫氰酸鹽類：配方及操作條件如下：硫酸鎳（NiS46H2O）80110gL 2)鉬酸銨類：配方及操作條件如下：硫酸鎳（NiS46H2O）100150gL第四節(jié)電鍍鎳表4-25第一類鍍黑鎳溶液的工藝規(guī)范第四節(jié)電鍍鎳3)氯化物類：配方及操作條件見表4-。鋼鐵件鍍黑鎳結(jié)合力差，需預(yù)鍍銅。三、鍍液的維護(hù)與凈化鍍液中常常會出現(xiàn)一些雜質(zhì)而影響鍍層的質(zhì)量。當(dāng)鍍鎳溶液中Cu2+含量達(dá)5mgL以上，鋼鐵及鋅合金壓鑄件電鍍時(shí)就會產(chǎn)生置換銅，造成鍍層結(jié)合力不良，特別是在電流中斷及低電流密度區(qū)最容易發(fā)生。1.銅雜質(zhì)第四節(jié)電鍍鎳(1)電解法可用0.20.4Adm2低電流密度電解除去。(

35、2)化學(xué)法可用僅對Cu2+有選擇性沉淀的藥劑來去除。光亮鍍鎳溶液中含微量鋅，就能使鍍層呈白色，如果其含量再提高，低電流密度處鍍層呈灰黑色條紋狀。(1)電解法當(dāng)Zn2+含量較低時(shí)，用瓦楞形鐵板作陰極，在攪拌條件下，以0.20.4Adm2電流密度電解除去。2.鋅雜質(zhì)第四節(jié)電鍍鎳(2)化學(xué)法當(dāng)Zn2+含量較高時(shí)，可用稀NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至6，再加入510gL的CaC3，此時(shí)pH值為6.2，加熱至6570，攪拌12h，再調(diào)節(jié)pH值穩(wěn)定在6.2，靜置4h以上，過濾鍍液，以除去Zn(OH）2及CaC3沉淀。鍍液中鉛含量小于5mgL時(shí)，將得到灰色甚至黑色鍍層，且與基體結(jié)合不良。鍍液中鐵是主要雜質(zhì)。(1)

36、電解法以0.20.4Adm2低電流密度進(jìn)行電解。3.鉛雜質(zhì)4.鐵雜質(zhì)第四節(jié)電鍍鎳(2)化學(xué)法用稀硫酸將鍍液pH值調(diào)至3，加入H22(30)0.51mLL，加熱至6575，使鐵轉(zhuǎn)變成Fe3+，并除去多余的H22，用BaC3、NiC3或Ba(OH）2，調(diào)節(jié)pH值至6，攪拌鍍液2h，重調(diào)pH值使之穩(wěn)定在6，靜置過濾鍍液。主要來自鉻霧散落或從未洗凈的夾具上帶入。硝酸根的混入主要由于硫酸鎳的質(zhì)量不純，它使鍍鎳的陰極電流效率顯著降低。5.鉻雜質(zhì)6.硝酸根7.有機(jī)雜質(zhì)第四節(jié)電鍍鎳有機(jī)雜質(zhì)的種類很多，引起的故障也各不相同。(1)雙氧水-活性炭處理將鍍液加溫至5060，加入H22 (30)13mLL，在不斷攪拌

37、條件下加入活性炭13gL，繼續(xù)攪拌30min，靜止，過濾鍍液后試鍍。(2)高錳酸鉀-活性炭處理用稀硫酸調(diào)節(jié)鍍液pH值至23，加溫至50左右，在攪拌條件下加入溶解好的化學(xué)純高錳酸鉀，加入量從15gL(有機(jī)物含量高時(shí)，還可大于此量),以在5min內(nèi)紫色不退為好。8.固體微粒雜質(zhì)第四節(jié)電鍍鎳包括空氣中塵埃及陽極不規(guī)則溶解時(shí)產(chǎn)生的細(xì)小鎳微粒，它們懸浮于鍍液中并會粘附在工件表面，使鍍層產(chǎn)生粗糙、結(jié)瘤。四、不合格鎳鍍層的退除不合格鎳鍍層的退除常用的方法有化學(xué)退除法和電解退除法。溶液成分和操作條件如下：(1) 鋼鐵件上退除鎳鍍層1.化學(xué)退除法第四節(jié)電鍍鎳1)間硝基苯磺酸鈉 7580gL，氰化鈉7580gL，

38、檸檬酸三鈉 10gL，氫氧化鈉 60gL，溫度 100，退除速度 510mh。2)間硝基苯磺酸鈉 100gL，氫氧化鈉 100gL，乙二胺 120mLL，十二烷基硫酸鈉 0.1 gL，溫度 6080。3)濃硝酸 10份，濃鹽酸 1份，溫度 室溫，時(shí)間 退凈為止。退除后工件表面掛灰可在下列溶液中退除：NaOH 30gL，NaCN 30gL；室溫。第四節(jié)電鍍鎳(2)銅件上退除鎳鍍層間硝基苯磺酸鈉 6070gL，硫氰酸鉀 0.11gL，硫酸(濃)100120gL，溫度 8090，時(shí)間 工件表面由黑變棕色為止。溶液成分和操作條件如下：(1)鋼鐵件上退除鎳鍍層鉻酐 250300gL，硼酸 40gL，陽極

39、電流密度 34Adm2，溫度 5080。(2)鋼鐵件上銅鎳鉻鍍層一次退除硝酸銨 80150gL，溫度 2060，陽極電流密度 1020Adm2，陽極為鋼板。(3)銅件上退除鎳鍍層2.電解退除法第四節(jié)電鍍鎳1)硫酸(98) 800mLL，甘油 2030gL，溫度 3540；陽極電流密度 57Adm2，陰極為鉛板。2)硫氰酸鈉 90110gL，亞硫酸氫鈉 90110gL，溫度 室溫；陽極電流密度 23Adm2。由于電解法的陽極電流密度分布不均勻，容易造成低電流密度處未退凈，而高電流密度處過腐蝕，故一般采用化學(xué)退除法較多。第四節(jié)電鍍鎳第五節(jié)電鍍鉻一、鉻鍍層的性能和用途鉻是一種略帶藍(lán)色的銀白色金屬，相

40、對原子質(zhì)量為51994，密度為698721gcm3，熔點(diǎn)為18751920。利用鉻鍍層的鈍化能力、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和反射能力，鉻鍍層與銅、鎳及銅錫合金鍍層等組成防護(hù)裝飾性體系，廣泛用于汽車、自行車、縫紉機(jī)、鐘表、儀器儀表、日用五金等零部件，既可保持產(chǎn)品表面的光亮和美觀，又能達(dá)到防護(hù)的目的。1.防護(hù)-裝飾性鍍鉻2.鍍硬鉻(耐磨鉻)鉻鍍層具有高的硬度和低的摩擦因數(shù)，機(jī)械零部件鍍硬鉻后，可以提高其抗磨損能力，延長使用壽命。乳白鉻鍍層韌性好，孔隙率低，顏色乳白，但光澤性差，硬度較硬鉻鍍層及光亮鉻鍍層都低，但其耐蝕性較高，主要用于各種量具上。松孔鍍鉻是在鍍硬鉻后進(jìn)行松孔處理，使鉻鍍層的網(wǎng)狀裂紋加深加寬。

41、3.乳白鉻4.松孔鍍鉻5.黑鉻第五節(jié)電鍍鉻黑鉻鍍層與鍍其他黑色鍍層（如黑鎳鍍層）相比，具有較高的硬度，耐磨損及耐熱性能好，而且有極好的消光性能。二、鍍鉻過程的特點(diǎn)與其他單金屬電鍍相比，鍍鉻溶液的成分雖然簡單，但鍍鉻過程比較復(fù)雜，并具有如下許多特點(diǎn)：1)在鍍鉻過程中，是由鉻的含氧酸即鉻酸來提供獲得鍍層所需的含鉻離子(其他單金屬電鍍都是由其自身鹽來提供金屬離子)，屬于強(qiáng)酸性鍍液。2)在鍍鉻溶液中，必須添加一定數(shù)量的局外陰離子，如SO2、SiF、F等，才能實(shí)現(xiàn)金屬鉻的電沉積過程。第五節(jié)電鍍鉻3)鍍鉻需要采用較高的陰極電流密度，又由于陰極及陽極之間存在大量的氫氣及氧氣，盡管鉻酸的導(dǎo)電性能較好，仍需要采

42、用大于12V的電源，而其他單金屬鍍種使用8V以下的電源即可。4)陽極不能采用金屬鉻，而是采用不溶性的鉛或鉛合金(Pb-Sb、Pb-Sn)。5)鍍鉻溶液的分散能力及覆蓋能力都極差，欲獲得均勻的鉻鍍層，必須采取人工措施，即根據(jù)工件的幾何形狀而設(shè)計(jì)不同的象形陽極、防護(hù)陰極及輔助陽極。6)鍍鉻的操作溫度和陰極電流密度有一定的依賴關(guān)系，改變二者的關(guān)系可獲得不同性能的鉻鍍層。第五節(jié)電鍍鉻三、鍍液的組成及各主要成分的作用鍍液的組成很簡單，通常僅有兩種成分，即鉻酐及硫酸（也可以是其他的陰離子）。3.三價(jià)鉻的作用1.鍍液的組成和操作條件2.催化劑的作用第五節(jié)電鍍鉻1)采用電解產(chǎn)生三價(jià)鉻，電解的條件是陰極面積必須

43、大于陽極面積，鍍鉻溶液中必須含有足夠數(shù)量的硫酸。2)采用還原劑將六價(jià)鉻還原生成三價(jià)鉻，可以用來還原六價(jià)鉻的還原劑有酒精、草酸和冰糖等，其中較為常用的是酒精(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98)。3)加入部分三價(jià)鉻含量較高的老鍍鉻溶液。第五節(jié)電鍍鉻四、鍍鉻工藝現(xiàn)將生產(chǎn)上常用的幾種鍍鉻工藝簡介如下。(1)耐磨鍍鉻的工藝特點(diǎn)耐磨鍍鉻又稱為鍍硬鉻，屬于功能性電鍍，主要用于提高機(jī)械零件、量具、模具等的使用壽命，或用于修復(fù)被磨損零件的尺寸。(2)耐磨鍍鉻工藝流程1.耐磨鍍鉻(鍍硬鉻)一般鋼鐵工件上鍍耐磨鍍鉻的工藝流程為：基體研磨拋光預(yù)脫脂（汽油或清洗劑）屏蔽和絕緣上掛具化學(xué)或電解脫脂水洗弱腐蝕水洗預(yù)熱陽極處理鍍鉻水洗（包括鉻

44、液回干燥下掛具除氫后續(xù)加工（如精磨等）。第五節(jié)電鍍鉻表4-耐磨鍍鉻(鍍硬鉻)工藝規(guī)范 配方4是utotech公司開發(fā)的-，第五節(jié)電鍍鉻其出售的開缸液-和補(bǔ)充液-均含有特殊的不含氟的添加劑。(3)耐磨鍍鉻工藝中應(yīng)注意的問題1)工件鍍前的表面粗糙度值應(yīng)小于或等于0.8m，表面應(yīng)無。2)工件表面不需要鍍鉻處要用絕緣帶或過氯乙烯漆、鉛箔封閉絕緣。3)為了增加鉻鍍層與基體的結(jié)合力，鋼鐵工件入槽后未通電前要先進(jìn)行預(yù)熱，銅及銅合金工件可在熱水槽內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，使鍍件溫度與鍍鉻溶液溫度基本相同，預(yù)熱時(shí)間應(yīng)視鍍件的大小而定。第五節(jié)電鍍鉻4)根據(jù)鍍件材質(zhì)的不同，在鍍硬鉻時(shí)施加電流的方式也有很大的差異。對于含鎳、鉻的合

45、金鋼件鍍鉻時(shí)，常因其表面上有極薄的氧化膜而影響鍍層與基體的結(jié)合力。表-不同基體材質(zhì)及不同鉻鍍層厚度所需陽極處理時(shí)間5)鍍鉻過程析氫劇烈，鍍層中含有原子氫并向基體深處擴(kuò)散，容易造成基體的氫脆，所以鍍鉻后可根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行除氫處理。第五節(jié)電鍍鉻硬鉻鍍層表面具有很多裂紋，有的裂紋可能直達(dá)基體，因此單獨(dú)的鍍硬鉻盡管其硬度較高，但在腐蝕環(huán)境下工作的耐蝕性較差，為了達(dá)到耐蝕、耐磨的雙重目的，可采用雙層鉻電鍍工藝，即在普通的鍍鉻溶液中，在較高溫度（6575）和較低電流密度（1525Adm2）下，先沉積一層具有無光的乳白色鉻鍍層，稱為乳白鉻。由于清潔生產(chǎn)的需要，近年來國內(nèi)外掀起三價(jià)鉻鹽鍍鉻研究高潮，但由于技術(shù)

46、難度較高，進(jìn)展速度較緩慢，國內(nèi)外有關(guān)情況見表及表。2.三價(jià)鉻鹽鍍鉻第五節(jié)電鍍鉻表-國內(nèi)的三價(jià)鉻鍍鉻溶液組成及操作條件第五節(jié)電鍍鉻表-國外的三價(jià)鉻鍍鉻溶液組成及操作條件(1)三價(jià)鉻鍍鉻的工藝優(yōu)點(diǎn)1)鍍液濃度低(三價(jià)鉻含量為520gL)，鍍鉻清洗水中不含六價(jià)鉻，廢水稍加處理即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，另外鍍液在室溫下就可以電鍍，因此鍍液蒸發(fā)量很少。第五節(jié)電鍍鉻2)鍍液的分散能力和覆蓋能力較好，這就為復(fù)雜鍍件的大規(guī)模生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，并可提高產(chǎn)品的合格率。3)可獲得光亮鉻的電流密度范圍很寬，通常采用的電流密度為312Adm2，此時(shí)的電流效率可達(dá)2125，這有利于提高產(chǎn)量及節(jié)約能源，此外在電鍍過程中電流中斷也無影

47、響。4)鍍層為微孔或微裂紋結(jié)構(gòu)，可提高鉻鍍層的耐蝕能力。(2)三價(jià)鉻鍍鉻的工藝問題1)三價(jià)鉻鍍鉻目前僅適用于裝飾性鍍鉻，鍍層厚度一般只能在3m，不能繼續(xù)增厚。第五節(jié)電鍍鉻2)鍍液對金屬雜質(zhì)比較敏感，鍍液成分復(fù)雜，穩(wěn)定性欠佳，因此對鍍液的管理及控制要求嚴(yán)格。3)三價(jià)鉻鍍鉻層的色澤像不銹鋼拋光后的外觀，不像六價(jià)鉻鍍鉻層那樣的白里帶青的顏色。4)三價(jià)鉻鍍鉻工藝采用不溶性石墨陽極，某些含氯化物的鍍液由于陽極反應(yīng)會釋放出氯氣，雖然可采用多孔隔膜或添加某些化學(xué)試劑可抑制氯氣的釋放，但仍需排放設(shè)備。3.稀土鍍鉻第五節(jié)電鍍鉻(1)稀土鍍鉻的工藝規(guī)范可供生產(chǎn)應(yīng)用的配方有20多種，國內(nèi)典型的稀土鍍鉻工藝規(guī)范見表，

48、從表中可以看出，用稀土鍍鉻添加劑的鍍鉻工藝，都是在傳統(tǒng)鍍鉻溶液的基礎(chǔ)上加入一定量的稀土元素而成。第五節(jié)電鍍鉻表4-30國內(nèi)典型的稀土鍍鉻工藝規(guī)范第五節(jié)電鍍鉻(2)稀土鍍鉻的優(yōu)點(diǎn)1)采用稀土添加劑，鍍鉻溶液中CrO3濃度可降低至120200gL，溫度為1050，電流密度為530Adm2的范圍內(nèi)都能正常生產(chǎn)，陰極電流效率可提高至1825，這些指標(biāo)都優(yōu)于傳統(tǒng)的鍍鉻工藝。2)提高了鍍液及鍍層的性能，與傳統(tǒng)鍍鉻工藝比較，其分散能力提高3060，覆蓋能力提高6085，鉻鍍層硬度提高2030，節(jié)電、節(jié)約鉻酐約為3050，因此有很好的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。第五節(jié)電鍍鉻3)鉻析出的臨界電流密度由原來的5Adm2降

49、至4Adm2左右，故能使覆蓋能力提高，同時(shí)槽電壓可降低至68V。4)鉻鍍層的光亮度及硬度都有所改善，有些稀土添加劑還能直接鍍出微孔鉻及微裂紋鉻。采用稀土鍍鉻添加劑對于提高效率、減少污染、降低成本、節(jié)約能源、改善勞動(dòng)條件、提高鍍層質(zhì)量都極為有利，其優(yōu)點(diǎn)是明。(3)稀土鍍鉻存在的問題盡管稀土添加劑鍍鉻具有以上許多優(yōu)點(diǎn)，但從生產(chǎn)實(shí)踐中反映出的一些問題仍值得予以重視，并應(yīng)進(jìn)一步試驗(yàn)加以改善。第五節(jié)電鍍鉻1)有些稀土添加劑鍍鉻時(shí)間超過5min后，鉻鍍層呈白色而且不光亮，有時(shí)鉻鍍層上還有一層黃膜較難去除，鉻鍍層硬度也不穩(wěn)定，外觀也達(dá)不到要求，故在鍍硬鉻方面還存在不少問題。2)稀土添加劑基本上是一種物理混合

50、體系，其中稀土化合物多為混合稀土或以一種或某幾種為主的混合稀土，所以成分復(fù)雜，而且每批稀土含量都不一樣，一般很難控制，常規(guī)方法又不能化驗(yàn)其成分與雜質(zhì)，由此帶來的后果是鍍液的不可靠性及不穩(wěn)定性。第五節(jié)電鍍鉻3)鍍液的維護(hù)較困難，雖然稀土添加劑的添加量很少，一般僅為12gL，而稀土元素的含量僅為每升零點(diǎn)幾克，為了經(jīng)濟(jì)方面的原因，很多添加劑為混合稀土，因此，給鍍液的控制帶來許多不便，如有時(shí)在生產(chǎn)過程中補(bǔ)充稀土添加劑以后，鍍液性能變差，甚至鍍不出鉻來。五、鍍液中雜質(zhì)的影響和去除只要嚴(yán)格按工藝規(guī)范操作及正常維護(hù)鍍鉻溶液，溶液幾年不處理也沒有關(guān)系。第五節(jié)電鍍鉻(1)鐵雜質(zhì)的影響和去除鍍鉻溶液中三價(jià)鐵的含量

51、在3gL以下，對鉻鍍層無明顯不良影響，但當(dāng)其含量大于5gL時(shí)，鉻鍍層的光澤變差，光亮鉻鍍層的工作范圍縮小，鍍液電阻增大，工作電流不穩(wěn)定；當(dāng)其含量大于10gL時(shí)，鍍液顏色變深呈棕褐色，鍍層上出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)。鐵雜質(zhì)可采用稀釋法降低其含量，即將鐵雜質(zhì)含量高的鍍鉻溶液抽出一部作為塑料電鍍的粗化液或鍍鋅的鈍化液，然后再補(bǔ)充一部分新鍍液，使鐵雜質(zhì)降低至允許范圍內(nèi)。第五節(jié)電鍍鉻(2)氯離子的影響及去除C10.1gL，鍍鉻溶液的覆蓋能力下降，破壞陽極的PbO2并腐蝕陽極，鉻鍍層裂紋增多，光亮度降低，出現(xiàn)云霧狀的花斑，對設(shè)備及工件鍍不上鉻的部位腐蝕性增大。Cl的去除方法可采用下述兩種方法：)陽極電解處理：氯離子在

52、高電流密度下能在陽極上氧化為氯氣。)銀鹽沉淀法：由于Cl能與Ag+反應(yīng)生成溶度積較小的AgCl沉淀，所以，可用銀鹽除去Cl。第五節(jié)電鍍鉻(3)硝酸根的影響及去除當(dāng)鍍液中硝酸根大于0.1gL時(shí)，鉻鍍層灰暗，失去光澤，鍍液的覆蓋能力和陰極電流效率降低，光亮區(qū)的工作范圍縮小，對鉛槽設(shè)備及鉛陽極腐蝕性增大。硝酸根的去除一般可采用電解法：首先加入適量的BaCO3，除去鍍液中的硫酸根，使鉻不能在陰極上沉積，有利于硝酸根在陰極上還原，處理?xiàng)l件是將鍍液加熱至6570，將陰極電流密度控制在1020Adm2進(jìn)行電解，直至小試驗(yàn)證明鍍液已恢復(fù)正常時(shí)，再向鍍液中補(bǔ)充適量的H2S4，調(diào)整鍍液成分后即可投入生產(chǎn)。第五節(jié)電

53、鍍鉻六、不合格鉻鍍層的退除不合格鉻鍍層常用的退除方法有化學(xué)法及電化學(xué)法兩種。(1)鐵基體上不合格鉻鍍層的退除1)電化學(xué)法 高堿濃度退鉻溶液組成及操作條件：氫氧化鈉濃度為90g/L，溫度為室溫，陽極電流密度為2Adm2。第五節(jié)電鍍鉻 低堿濃度退鉻溶液組成及操作條件：氫氧化鈉(NaOH)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1020，溫度為6070，陽極電流密度為1020Adm2。以上兩種方法中陰極均為鍍鎳的鐵極，退鍍?nèi)芤褐胁荒芎新入x子，退鍍時(shí)間視鍍層厚度而定。2)化學(xué)法：化學(xué)法退除鉻鍍層的溶液組成及操作條件：鹽酸(HCl)(d1.19)為1L，三氧化二銻(Sb23)為20g，溫度為室溫，時(shí)間為鍍層退凈為止。第五節(jié)電鍍鉻(

54、2)銅錫合金基體上不合格鉻鍍層的退除采用化學(xué)法退除銅錫合金基體上鍍鉻層，其退鍍液的組成及操作條件：鹽酸HCl(d：1.19)5；溫度3040；時(shí)間為鍍層退凈為止。(3)鋁及鋁合金基體上鉻鍍層的退除鋁及鋁合金基體上鉻鍍層的退除采用化學(xué)法。(4)鎳銅及銅錫合金基體上不合格鉻鍍層的退除不合格鉻鍍層可采用化學(xué)法退除。(5)鋅基體上不合格鉻鍍層的退除鋅基體上不合格鉻鍍層采用化學(xué)法退除。第五節(jié)電鍍鉻第六節(jié)電鍍銀一、銀鍍層的性能和用途銀是銀白色金屬，可鍛、易拋光，有極強(qiáng)的反光能力及良好導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，焊接性能也很好。在電子、通信設(shè)備、儀器儀表、航空航天、光學(xué)儀器等方面銀鍍層得到了廣泛應(yīng)用。二、鍍銀前預(yù)處理2

55、.銀鍍層用途1.銀鍍層性質(zhì)鍍銀零件一般為銅及銅合金零件，銅的電位比銀負(fù)，當(dāng)銅零件與鍍銀接觸時(shí)會發(fā)生置換，產(chǎn)生接觸銀，使鍍層與基體結(jié)合力下降。汞齊化的主要作用是提高銅零件表面電位，防止置換銀產(chǎn)生，常用的工藝規(guī)范見表431。表格1.汞齊化第六節(jié)電鍍銀原子會沿底金屬晶格的外緣進(jìn)入晶格內(nèi)部，從而使金屬晶格松懈，產(chǎn)生脆裂，因而特殊產(chǎn)品必須謹(jǐn)慎使用。表4-32浸銀工藝規(guī)范3.預(yù)鍍銀工藝規(guī)范(見表4-33)2.浸銀工藝規(guī)范(見表4-32)第六節(jié)電鍍銀表4-33預(yù)鍍銀工藝規(guī)范三、鍍銀工藝鍍銀工藝有氰化鍍銀和無氰鍍銀，其中，氰化鍍銀應(yīng)用廣泛，其工藝詳見本章第八節(jié)單金屬電鍍技能訓(xùn)練實(shí)例訓(xùn)練5，這里不再重復(fù)。1.無

56、氰鍍銀工藝現(xiàn)狀第六節(jié)電鍍銀國內(nèi)外在以無氰鍍銀工藝取代氰化鍍銀工藝的研究方面雖然做了大量工作，但目前仍存在許多問題，故沒有在生產(chǎn)中推廣。2.無氰鍍銀工藝規(guī)范(見表4-34)第六節(jié)電鍍銀表4-34無氰鍍銀工藝規(guī)范第六節(jié)電鍍銀四、銀鍍層防變色處理(1)鉻酸鹽鈍化見表4-35。表4-35鉻酸鹽化學(xué)鈍化工藝規(guī)范(2)有機(jī)化合物鈍化見表4-36。1.化學(xué)鈍化第六節(jié)電鍍銀表4-36有機(jī)物鈍化工藝規(guī)范 電化學(xué)鈍化工藝規(guī)范見表437。2.電化學(xué)鈍化第六節(jié)電鍍銀表4-37電化學(xué)鈍化工藝規(guī)范有機(jī)涂層是利用有機(jī)涂料對腐蝕介質(zhì)起到有效的屏蔽作用，從而防止銀鍍層變色。(1)較嚴(yán)重變色處理工藝規(guī)范硫脲90g/L3.有機(jī)涂層

57、4.變色后處理第六節(jié)電鍍銀(2)精密零件變色處理溶液比較稀，不易傷害銀器。硫脲45g/L(3)粉狀清潔劑處理，可用海綿等擦拭。硫脲80g五、銀的回收在有抽風(fēng)的條件下，往廢舊溶液中緩慢地加入過量的鹽酸，使銀離子全部生成氯化銀并沉淀出來，靜置溶液至澄清，把溶液倒出，用去離子水清洗氯化銀沉淀，即可使用。第六節(jié)電鍍銀六、不合格銀鍍層的退除(1)溶液配方和操作條件硫酸（H2SO4）19份(2)溶液配方和操作條件硫酸（H2SO4）1000mL/L1.銅及銅合金銀鍍層的退除2.鋼鐵零件銀鍍層的退除第六節(jié)電鍍銀溶液配方和操作條件：溶液配方和操作條件：3.鋁及鋁合金零件銀鍍層的退除第六節(jié)電鍍銀第七節(jié)電鍍錫錫具有

58、銀白色的外觀，相對原子質(zhì)量為1187，密度為73g/cm3,熔點(diǎn)為232，原子價(jià)為二價(jià)和四價(jià)。1)化學(xué)穩(wěn)定性高，在大氣中耐氧化不易變色，與硫化物不起反應(yīng)，與硫酸、鹽酸、硝酸的稀溶液幾乎無反應(yīng)，即使在濃硫酸和濃鹽酸中也要在加熱條件下才緩慢反應(yīng)。2)在電化序中錫的標(biāo)準(zhǔn)電位比鐵正，對鋼鐵來說是陰極性鍍層，只有在鍍層無孔隙時(shí)才能有效地保護(hù)基體。一、錫鍍層的性能和用途3)錫的導(dǎo)電性好，容易釬焊。4)錫從13起結(jié)晶開始發(fā)生變異，到30將完全轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N非晶型的同晶異構(gòu)體(錫或灰錫)，俗稱錫瘟，此時(shí)已失去金屬錫的性質(zhì)。5)錫鍍層同鋅、鎘鍍層一樣，在高溫、潮濕和密閉條件下能長成晶須，稱為長毛，這是錫鍍層存在內(nèi)應(yīng)

59、力所致。6)鍍錫后在232以上的熱油中進(jìn)行重熔處理，可獲得有光澤的花紋錫鍍層，可用作日用品的裝飾性鍍層。鍍錫溶液分為堿性和酸性兩種。第七節(jié)電鍍錫表4-38兩種類型鍍液性能的比較二、鍍錫工藝1.堿性鍍錫第七節(jié)電鍍錫(1)工藝流程堿性鍍錫工藝流程為鍍覆前驗(yàn)收有機(jī)溶劑脫脂干燥裝掛化學(xué)脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗酸洗流動(dòng)冷水洗電解脫脂溫水洗流動(dòng)冷水洗弱腐蝕流動(dòng)冷水洗鍍錫流動(dòng)冷水洗溫水洗刷光干燥檢驗(yàn)包裝。(2)工藝規(guī)范(見表4-39)。第七節(jié)電鍍錫表4-39堿性鍍錫工藝規(guī)范(3)鍍液配制與維護(hù)1)鍍液配制 錫酸鈉鍍液配制：在鍍錫槽中加入2/3的去離子水，加入計(jì)算量的氫氧化鈉，攪拌溶解。加入計(jì)算量的錫酸鈉，加熱至

60、5060，攪拌溶解。過濾鍍液并調(diào)整后，通電處理數(shù)小時(shí)即可試鍍。第七節(jié)電鍍錫 電解法配制：將25g/L左右的氫氧化鈉溶于去離子水中，陰極用1015mm的銅棒，置于用帆布或素?zé)沾晒苤谱鞯母裟ぶ醒?。將溶液加熱?575。在錫陽極保持金黃色、陰極電流密度大于10A/dm2的條件下電解。每通過1Ah電量可使鍍液中增加0.8g錫離子。分析鍍液當(dāng)四價(jià)錫達(dá)到工藝規(guī)范時(shí)即終止電解。分析鍍液中的游離堿，如果含量過多可用冰醋酸中和一部分。試鍍時(shí)若有灰暗、海綿狀鍍層析出，可加入0.51mL/L雙氧水氧化二價(jià)錫。第七節(jié)電鍍錫2)鍍液維護(hù)(金屬雜質(zhì)的影響和除去方法)：錫酸鹽堿性鍍液是對雜質(zhì)容忍度大的鍍種之一，生產(chǎn)中的故