鍍鉻砝碼的般特性
1. 鍍鉻的特點(diǎn)
(1)鍍鉻用含氧酸作主鹽,鉻和氧親和力,電析困難,電流效率低;(2)鉻為變金屬,又有含氧酸根,故陰極還原過(guò)程很復(fù)雜;
(3)鍍鉻雖然極化值很,但極化度很小,故鍍液的分散能力和覆蓋能力很差, 往往要采用輔助陽(yáng)極和保護(hù)陰極;
(4)鍍鉻需用電流密度,而電流效率很低,量析出氫氣,導(dǎo)致鍍液歐姆電壓降,故鍍鉻的電壓要比較高;
(5)鍍鉻不能用鉻陽(yáng)極,通常采用純鉛、鉛錫合金、鉛銻合金等不溶性陽(yáng)極。 2. 鍍鉻過(guò)程的特異現(xiàn)象
鍍鉻與其他金屬電沉積相比,有如下特異現(xiàn)象: (1)隨主鹽鉻酐濃度升高而電流效率下降; (2)隨電流密度升高而電流效率提高; (3)隨鍍液溫度提高而電流效率降低;
(4)隨鍍液攪拌加而電流效率降低,甚至鍍不出鉻。上述特異現(xiàn)象均與鍍鉻陰極還原的特殊性有關(guān)。 鍍鉻砝碼層的種類和標(biāo)記 .防護(hù)-裝飾性鍍鉻 防護(hù)-裝飾性鍍鉻,俗稱裝飾鉻。它具有防腐蝕和外觀裝飾的雙重作用。為達(dá)此目的在鋅基或鋼鐵基體_上必須先鍍足夠厚度的中間層,然后在光亮的中間鍍層上鍍以0. 25μm~0. 5μm的薄層鉻。例如鋼基_上鍍銅、鎳層再鍍鉻、低錫青銅.上鍍鉻、多層鎳上鍍鉻、鎳鐵合金鍍層上鍍鉻等。
在現(xiàn)代電鍍中,在多層鎳上鍍?nèi)∥⒖谆蛭⒘鸭y鉻是降低鍍層總厚度,又可獲得高耐蝕性的防護(hù)裝飾體系,該工藝體系已在內(nèi)外廣泛應(yīng)用。
在黃銅上噴砂處理或在緞面鎳(在鍍鎳溶液中加入某種不導(dǎo)電的微粒,并使其懸浮于鍍液中,電鍍時(shí)該微粒能與鎳在陰極上共沉積,使鎳層呈緞面狀鎳)上鍍鉻,可獲得無(wú)光的緞面鉻,是用作消光的防護(hù)-裝飾鍍鉻。
裝飾性鍍鉻是鍍鉻工藝中應(yīng)用多的。裝飾鍍鉻的特點(diǎn)是:①要求鍍層光亮;②鍍液的覆蓋能力要好,件的主要表面上應(yīng)覆蓋上鉻;③鍍層厚度薄,通常在0. 25μm~0. 5μm 之間,內(nèi)多用0. 3um。為此裝飾鍍鉻常用300g/ L~400g/ L的高濃度,近些年來(lái)加入稀土等添加劑,濃度可降至150g/ L~200g/ L,覆蓋能力、電流效率明顯提高,是研究開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的發(fā),展方向之。
防護(hù)-裝飾鍍鉻廣泛用于汽車、自行車、日用五金制品、家用電器、儀器儀表、機(jī)械、船舶艙內(nèi)的外露件等。經(jīng)拋光的鉻層有很高的反射系數(shù),可作反光鏡。
按照ISO標(biāo)準(zhǔn),防護(hù)-裝飾性鍍鉻標(biāo)記方法如下:分類標(biāo)記構(gòu)成:Fe基體金,屬鋼鐵的化學(xué)符號(hào);
Cu- 銅的化學(xué)符號(hào),數(shù)字表示銅鍍層低厚度(u m) ;
Ni- 鎳的化學(xué)符號(hào),數(shù)字表示鎳鍍層低厚度(um)。表示鎳鍍層類型的符號(hào):b -光亮鎳鍍層;
-暗鎳或半光亮鎳鍍層,欲得到全光亮鍍層需拋光;-雙層或三層鎳鍍層;Cr- 鉻的化學(xué)符號(hào)。
表示鉻鍍層類型及其低厚度的字符:
-普通(標(biāo)準(zhǔn))鉻;無(wú)裂紋鉻;mc 微裂紋鉻: 曉曉家(314530281) 08:27:44 分類標(biāo)記示例:鋼鐵上由20μm(低)銅、25μm(低)光亮鎳和0. 3μm(低)微裂紋鉻構(gòu)成的鍍層的分類標(biāo)記可寫成: Fe / Cu20/ Ni25b Cr m00. 3.
幾個(gè)術(shù)語(yǔ)的解釋:
低厚度件主要表面上能被直徑20mm的球接觸到的任何處鍍層厚度必須達(dá)到的小值。
主要表面指件上的某些表面,該表面,上的鍍層對(duì)于件的外觀和使用性能起主要作用。
無(wú)裂紋鉻(Crf)按ISO規(guī)定的試驗(yàn)方法檢查時(shí)不出現(xiàn)裂紋。
微裂紋鉻(Cr mc)按IS0規(guī)定的試驗(yàn)方法檢查時(shí),有效面所有方向上每lcm長(zhǎng)度可有250條以上的裂紋,裂紋呈網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)。
微孔鉻(Crmp)--按ISO規(guī)定的試驗(yàn)方法檢查時(shí),微孔密度至少為10000孔/ cm2以上。2.硬鉻(耐磨鉻、工程鍍鉻)
在定條件下沉積的鉻鍍層具有很高硬度和耐磨損性能,硬鉻的維氏硬度達(dá)到6512MPa~10170MPa,鉻是常用鍍層中硬度高的鍍層,可提高件的耐磨性,延長(zhǎng)使用壽
命。如工、模、量、卡具;機(jī)床、挖掘機(jī)、汽車、拖拉機(jī)主軸;切削刀具等鍍硬鉻。鍍硬鉻可用于修復(fù)被磨損件的尺寸公差。嚴(yán)格控制鍍鉻工藝,準(zhǔn)確地按規(guī)定尺寸鍍鉻,鍍后不需再行機(jī)械加工的則稱為尺寸鍍鉻法.3. 乳白鉻鍍層
在較高溫度(65°C ~75°C)和較低電流密度下(20A/ dm °士 / dm?)獲得的乳白色的無(wú)光澤的鉻稱為乳白鉻。鍍層韌性好,硬度較低,孔隙少,裂紋少,色澤柔和,消光性能好,常用于量具、分度盤、儀器面板等鍍鉻。
在乳白鉻上加鍍光亮耐磨鉻,稱為雙層鍍鉻。在飛機(jī)、船舶件以及內(nèi)腔上得到廣泛應(yīng)用。
松孔鍍鉻
通常在鍍硬鉻之后,用化學(xué)或電化學(xué)方法將鉻層的粗裂紋步擴(kuò)寬加深,以便吸藏更多的潤(rùn)滑油脂,提高其耐磨性,這就叫松孔鉻。松孔鍍鉻層應(yīng)用于受重壓的滑動(dòng)摩擦件及耐熱、抗蝕、耐磨的件,如內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)腔、活塞環(huán)等。5. 黑鉻
在不含硫酸根而含有催化劑的鍍鉻中,可鍍?nèi)〖兒谏你t層。以氧化鉻為主要成分,故耐蝕性和消光性能優(yōu)良,應(yīng)用于航空、光學(xué)儀器、太陽(yáng)能吸收板及日用品之防護(hù)-裝飾。 五章鍍鉻
鉻是種微帶天藍(lán)色的銀白色金屬。電極電位雖然很負(fù),但它有很的鈍化性能,在氣中很快鈍化,顯示出具有貴金屬的性質(zhì),所以鋼鐵件鍍鉻層是陰極鍍層。鉻層在氣中很穩(wěn)定,能長(zhǎng)期保持其光澤,在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽以及有機(jī)酸等腐蝕介質(zhì)中非常穩(wěn)定,但可溶于鹽酸等氫鹵酸和熱的濃硫酸中,在陽(yáng)極電流作用下易溶于堿溶液。
鉻,層硬度高(HV6512MPa~10170MPa),耐磨性好,反光能力,有的耐熱性。在500°C以下光澤和硬度均無(wú)明顯變化;溫度于500*C開始氧化變色;于700*C時(shí)才開始變軟。
由于鍍鉻層的優(yōu)良性能,廣泛用作防護(hù)-裝飾性鍍層體系的外表層和功能性鍍層(也稱工程鍍鉻)傳統(tǒng)的鍍鉻工藝,其電鍍液以鉻酸為基礎(chǔ),以硫酸作催化劑,兩者的比例為100: 1。工藝的優(yōu)點(diǎn)為:鍍液穩(wěn)定,易于操作;無(wú)論鍍光亮鉻還是鍍硬鉻,鍍層質(zhì)量都比較高,具有光亮、耐磨、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),所以直得到廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)為:①陰極電流效率非常低,般只有8%~16%,這樣,鍍速相當(dāng)慢,消耗的能量也相當(dāng);②鉻酸濃度高,含鉻廢水和廢氣污染,材料浪費(fèi)嚴(yán)重;③鍍液溫度較高,能量浪費(fèi);④鍍液的分散和覆蓋能力差,形狀復(fù)雜的件必須采用象形陽(yáng)極、防護(hù)陰極和輔助陽(yáng)極才能得到厚度均勻的鍍層。因此,內(nèi)外電鍍界直致力于改革高鉻傳統(tǒng)鍍鉻工藝,為降低鉻酸濃度,減少其危害,提高鍍鉻效率行著廣泛的研究和探索,現(xiàn)已獲得-定的成果。
改善傳統(tǒng)鍍鉻工藝-般都采用在鉻酸鍍液中加添加劑的辦法。這些添加劑可分為四類:①無(wú)機(jī)陰離子添加劑(如S02、F、SiF6、Se03~、 BO35、 C105、Br03、10等);②有機(jī)陰離子添加劑(如有機(jī)磺酸:甲基磺酸CH- -SO:H、乙基磺酸CzHs-S0:H、丙基磺酸CsH; -SO:H、苯磺酸;有機(jī)羧酸:甲酸HCOOH、乙酸CH:COOH;及各種氨基酸、吡啶衍生物等);③稀士陽(yáng)離子添加劑(如La'*、Ce*、Nd*、Pr*、Sm'等);④非稀土陽(yáng)離子添加劑(如Sr2*、Mg°等)。
在改善傳統(tǒng)鍍鉻工藝的過(guò)程中出現(xiàn)了四種較為突出的工藝:①以氟化物為催化劑的鍍鉻工藝;②以氯、溴、碘及穩(wěn)定的有機(jī)磺酸、羧酸作催化劑的鍍鉻工藝;③以稀土作添加劑的鍍鉻工藝;④三鉻鍍鉻工藝。 |