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                鎳鐵合金鍍鎳光亮劑
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                鍍鉻光亮度不夠,還發灰,試試這樣!

                文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2019-03-07 14:40:00

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                    裝飾←性鍍鉻層較薄(厚度一般為0.25?0.50 μm),且光亮美觀,被廣泛應用於機▼電產品和儀器儀表等 零部件的防護與裝飾。下面我們就來分享一篇和裝飾性鍍鉻的這些優點有關的案例。

                  某企ㄨ業電鍍車間承接了批量化端蓋產品的電鍍任務。該端蓋采用〓精銅類基材,外徑45 mm,壁厚2.5 mm,上表面有寬13.5 mm、高8 mm的雙岡角凸¤臺,凸臺包含2個不同尺寸的沈頭平孔。

                  要求鍍層耐腐蝕、耐磨損,外觀高亮(見圖1)。安◥排的電鍍工藝主要經堿銅、焦銅、酸銅、光亮鎳、鎳封和裝飾鉻6個環節

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                  車間在對端蓋√電鍍裝飾鉻時出現鍍層光亮度不足和發灰的問題。

                  技術人員首先考慮鍍液中鉻酸酐與硫酸∑的比例不當;其次是采取措施,除去預處理工序中未除盡的表面油、銹、氧化皮等汙物。調整鍍液中鉻酸酐與硫酸的比例並除油、除銹後,鍍層的◥光亮度提高,但並未達到理想的效果。

                  很快又出現鍍鉻層發灰,甚至局部粗糙和∩斑點現象。因此不得不中斷電鍍鉻工序,以免造成更大的損失。引起鍍層不良的原因往往不是單一的,解決電鍍故障時必須全面查找並綜合考慮@ 各種誘發因素,才能有效排除故障。

                  在查閱相關文獻並召開技術協調會議後,技術人員按照綜合☆因素排查法,最終解決了上述問題。下面是對這次故障的分析情況。

                  1、原因分析與解決措施

                  01鍵液中鉻酸酐與琉酸的質置濃度比偏髙

                  在標◆準溫度(45?50 °C)下電鍍裝飾鉻時,即便鉻酸(即鉻酸酐的】水溶液)的濃度在很大範圍內浮動, 也能得到光亮鉻。但是鉻酸酑的含量會影響鍍液的︻導電性,並最終影響電鍍質量。另外,鉻酸酐與硫酸 的比值也會影響鍍層性能。如果兩者的比⊙值偏低,勢必會加大膠體膜的溶解能力,使叨極極化減弱,鍍層發暗:偏高則可能會發生局部膠體膜溶解現象。膠體膜的溶解速率高於成膜速√率時,鉻沈〗積受阻,所得鍍層結晶粗糙,表面發灰,缺乏金屬光澤。

                  在現場采用鍍鉻溶液分析方法(即在硫酸溶液中用●硫酸亞鐵銨滴走,以苯基代鄰氨基苯甲酸作為指示 劑)測定鉻酸酐●的濃度,采用硫酸根快速測定儀檢測硫酸濃度後發現,該車間電@ 鍍過程中鉻酸酐與硫酸的 質量濃度之比高達145:1,這是鍍層光亮度變差的可能原因之一。

                  處理措施:一般情況下,應將鉻酸酐與硫酸的質量濃度比控制在(80?100) : 1,最佳值為100 : 1。 因此將鍍液中鉻酸酐和硫酸的◣質量濃度比調整到100:1,各自的質量濃度為:鉻酸酐130?170g/L,硫 酸 0.4 ?1.0g/L。

                  02鍍液中三價鉻商子含置偏高

                  鍍液中的三價鉻離子來源於六價鉻離子在陰極表面的還原反應。同時,氧化反應又使三價鉻離子在 y陽極表面重新生成六價鉻離子。因此,鍍液中三價鉻離子的≡含量在氧化還原過程中逐步達到平衡,此時 三價鉻離子的含量山陰陽極面積之比決定。陰陽極面積之比一般◥取1:2為宜。

                  三價鉻離子是陰極膠體膜的主要成分,只有當鍍液中三價鉻離子濃度適中,金屬鉻才能正常沈積。 配制鍍液時通常用乙醇、草酸等還原劑令六價鉻離↘子還原而產生三價鉻離子。三價→鉻離子含量過低相當 於硫酸根含量偏▓高,會造成陰極膜不連續,在較高電流密度下才能析出鉻。三價鉻離子濃度偏高相當於 硫酸根濃度偏低,此時陰極膜》厚度增大,鍍液的導電能力變弱,槽壓增大,鍍@層的光亮範圍減小,尖角 部位燒焦,凹處則不能被金屬鉻完全覆蓋,呈暗色和斑點。

                  經過現場◢的工件視檢,發現有三價鉻離子偏高的跡象,且與化學分析結♀果相符。

                  處理措施:在陰極面積遠小★於陽極面積的情況下,通過電解來降低三價鉻離子的含量,可令鍍液的 覆蓋能力得到提高,從而提高鍍層光亮度。陽ζ極的導電能力。因此在生產中必須加強陽極的維護和保養。

                  現場分♀析發現:陰陽極面積之比約為1:2,符合要求,但鉛合金陽極表面覆蓋了一層黃色的膜,說 明陽極發生了腐蝕,這可能是誘發鍍層表面亮度不足的原因之一。

                  處理措施:將陽極取∮出並罝於淸水中,用鋼ζ 絲把黃色的鉻酸鉛刷洗掉。如果仍︼難以去除,可用堿液 浸泡後再刷。有條件者改用耐蝕性較好的鉛銻合金陽極。

                  03鍍液中金屬雜質含量過高

                  鍍鉻液中主要有鐵、銅、鋅、鉛等雜質,可∮能的來源有:金屬工件落入鍍槽,鍍件門槽處未完整覆 蓋鍍鉻區域而發生溶解,以及原↙材料本身。

                  鍍液中的鐵含量低於3 g/L時,不會影響鍍層︽性能;鐵含量為3?5 g/L時,對鍍層光亮度的影響較 弱;鐵含量超過5 g/L時,鍍層缺乏金屬光澤,伴隨著陰極電流密度減小,鍍鉻溶液的電阻變大,工作 電流波「動明顯;鐵含貴超過10g/L時,鍍液呈棕褐色,鍍層局部出現斑點。鍍液中銅、鋅和鉛積累太多 會影響鍍液的覆蓋能力㊣ 。原則上,鋅和鉛』均不得超過3 g/L,銅不得超過5 g/L

                  經技術人員確認,前期曾經有金屬制品落入鍍槽,導致金屬制品被腐蝕而產生大量鐵離子。視檢發 現,鍍鉻液的顏色較深,而且槽電壓比初期時高很╲多,說明鍍鉻液可能己經受到銅、鋅、鉛等雜質的汙染。

                  處理措施:先將鍍液稀釋至Cr〇3含量在130 g/L左右,再加入732#強酸性陽離子交換膜進行處理。

                  04陽極導電不良

                  鍍鉻采用的是不溶〓性鉛合金陽極,陽極導電不良會嚴重影響鍍層質〓量。陰極生成的三價鉻離子會 通過氧化反應而在陽極上生成鉻酸根,從而保證三價鉻離子濃度在適宜的範圍內。考慮到鍍鉻溶液的 分散能力稍差,必須重視陰極和陽極間的幾何因素。適當的陽極擺放方式和冇效的屏蔽措施能提高電鍍的 品質。另外,鉛合金m極很容易被腐蝕而在表面生成導電能力很弱的黃色膜層(主要※成分為鉻酸鉛),影響陽極的導電能力。因此在生產中必須加強陽極的維護和保養。

                  現場分析發現:陰陽極面積之比約為1:2,符合要求,但鉛合金陽極表面覆蓋了一層黃色的膜,說 明陽極發生了腐蝕,這可能是誘發鍍層表面亮度不足的原因之一。

                  處理措施:將陽極取出並罝於淸水卐中,用鋼絲把黃色的鉻酸鉛刷洗掉。如果仍難以去除,可用堿液 浸泡後再刷。有條件者改用耐蝕性較好的鉛銻合金陽極。

                  05鍍液通度異常

                  在鍍鉻工藝中,陰極電流密度和鍍液溫度之間是密切相關的鍍液溫度較低而電流◤密度較髙時, 鍍層較暗且有燒焦現象,硬度高,脆性大;鍍液溫度較高而電流密度較低時,鍍層呈乳白色,硬度低; 只有在適宜的溫度(45?60 °C)和電流密度(30?45 A/dm2)下,才能獲得表面光亮的鍍層,組織卐硬度較高 另外,鍍液溫度的波動不宜超過2℃

                  查看生產車間的巡檢記錄(每2 h檢驗1次),鍍液溫度〖始終處於50?55 °C的範圍內,電流密度控 制在(40±l)A/dm2的範圍內,兩者均無異常,說明它們都不是造成本次鍍層光亮度差的原↙因。

                  06鍍液中硝酸根離子含置過高

                  鍍液中的硝酸根離子含量高於0.1 g/L,就會使鉻層發灰,缺乏光澤,導致鍍液的深鍍能力和陰極電 流效率降低,腐蝕陽極。

                  采集溶液分析其化學成分,發現鍍液中硝酸根離子的質量濃度約為0.05 g/L,在允許的範圍內,因 此這也不是造成鍍層光亮度差的原因。

                  2、結語

                  端蓋產品在電鍍裝飾鉻時出現光亮度不足的問題,表現為鍍層缺乏金屬光澤,嚴重時局部發灰、粗 糙和有斑點。

                  單純調整鉻酸酐與硫酸的比例並除油除銹後,未能徹底解決問題。現場調研和定性試驗發 現,鍍鉻層光亮度不足與三價鉻含量過高、金屬雜質混入、陽極導電不良等因素有關。

                  采取相應措施後 成功解¤決了問題,獲得了高光亮度的鍍層。

                  所以,我們在實際生產中遇到電鍍故障,應綜合考慮諸多因素,有重點地進行處理和化解。



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