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。


硫酸鹽型體系鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼合金鍍液組成及工藝條件見表11-1。


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1. 配方1 (見表11-1)的說明


  本配方由鄭州輕工業學院馮紹彬、董會超、夏同馳等人提出。


  硫酸鹽體系鍍液的導電性能差,電流效率低,電鍍時間長,能耗較高,為了克服這些缺陷,向硫酸鹽體系中加入了一定量的氯化物如氯化銨40g/L,以提高其導電性和活化陽極。由于鐵、鎳、鉻的標準電極電位相差較大。因此,在簡單鹽溶液體系中,三種金屬共沉積是很困難的,通過加入配位劑與它們形成配合離子、改變離子的活度,從而改變它們的析出電位,使其相互接近以達到共沉積的目的,本配方中使用檸檬酸三鈉100g/L作為配位劑,以提高鍍液的分散能力和增強鍍層的致密度。


  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。


  十二烷基硫酸鈉為表面活性劑,防止鍍層產生針孔、氣道。


  硼酸為酸度緩沖劑、穩定溶液pH,pH應保持在2左右(1.5~3.0),硼酸應保持在25g/L左右。


  光亮劑用以改善鍍層性能,調整鍍層應力,抑制陰極析氫,提高電流效率,擴大陰極電流密度范圍等。光亮劑為有機物,用量要適量,可參照鍍鎳的初級光亮劑、次級光亮劑。也可向原作者馮紹彬等人咨詢(鄭州輕工業學院)。



2. 配方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。


  由于不含有氯離子,陽極可使用不溶性金屬如鉑,或鍍鉑的鈦網。也可以采用石墨陽極。但是,由于鍍層金屬的沉積都取自鍍液所含的金屬離子,因此,要求鍍液的體積要有足夠的大小,并要求及時分析鍍層,補充鍍液成分的不足,以備滿足電鍍過程中金屬離子的消耗,而且鍍層不能要求鍍得較厚,只能滿足鍍層能夠產生不銹鋼的外表結構形貌,鍍層成分可以達到Fe:58%~78%,Ni:11%~27%,Cr:6%~10%,具有較強的防變色能力、耐腐蝕能力或有一定的硬度。合金鍍層還要經過高溫熱處理之后,才能夠產生不銹鋼結構,借以代替不銹鋼。




3. 配方3 (見表11-1)的說明


 這個配方是屬于復合鍍鎳鐵合金,在鍍液中加入細微鉻粉懸浮于鍍液中,電沉積Fe-Cr-Ni復合鍍層。


 a. 鉻粉含量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11-1。


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  由圖11-1可見,鍍層金屬Fe-Ni-Cr合金沉積速率隨著鉻粉含量的變化先升高,后降低。在110g/L附近有一最高點。鉻含量低于110g/L時,鍍層的沉積速率隨著鉻粉含量的升高而增大,高于110g/L后,沉積速率隨著鉻粉含量的升高而降低。


 b. 鉻粉含量不同的鍍層的耐蝕性


  不同鉻粉含量獲得的鍍層在飽和NaCl溶液中自腐蝕電位隨時間的變化曲線見圖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。