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電鍍砝碼的工藝
點擊次數(shù)：787 發(fā)布時間：2024-1-17
電鍍砝碼的工藝
電鍍砝碼是指通過電化學方法在固體表面.上沉積一層金屬或合金的過程。
電鍍層的作用是什么?
1.提高金屬零件在使用環(huán)境中的抗蝕性能;
2. 裝飾零件的外表,使其光亮美觀;提高零件的工作性能,如硬度、耐磨性、導電性、電磁性、耐熱性等等。
對電鍍砝碼層有哪些要求?
1.鍍層與基體,包括鍍層與基體之間,應(yīng)有良好的結(jié)合力;
2.鍍層在零件的主要表面上,應(yīng)有比較均勻的厚度和細致的結(jié)構(gòu);
3.鍍層應(yīng)具有規(guī)定的厚度和盡可能少的孔隙;鍍層應(yīng)具有規(guī)定的各項指標,例如表面粗糙度、硬度、色彩以及鹽霧試驗耐試性。
主要特點
從常用的鉻酸鍍液鍍鉻，與其他單金屬鍍液相比，鍍鉻液雖成分簡單，但鍍鉻過程卻相當復雜，并具有如下特點。
① 鍍鉻液的主要成分不是金屬鉻鹽，而是鉻的含氧酸——鉻酸，屬于強酸性鍍液。
② 在鍍鉻液中，必須添加一定量的陰離子，如SO42-、SiF62-、F-等，才能實現(xiàn)金屬鉻的正常沉積。
③ 鍍鉻液的分散能力很低，對于形狀復雜的零件，需采用象形陽極或輔助陰極，以得到均勻的鍍鉻層。對掛具的要求也比較嚴格。
④ 鍍鉻需采用較高的陰極電流密度，通常在20A/dm2以上，比一般的鍍種高10倍以上。
⑤ 鍍鉻的陽極不用金屬鉻，而采用不溶性陽極。通常使用鉛、鉛-銻合金及鉛-錫合金。
⑥ 鍍鉻的操作溫度和陰極電流密度有一定的依賴關(guān)系，改變二者關(guān)系可獲得不同性能的鉻鍍層。
電鍍砝碼類型用途
鍍鉻工藝種類眾多，按其用途可作如下分類。
① 防護-裝飾性鍍鉻：防護-裝飾性鍍鉻俗稱裝飾鉻，鍍層較薄，光亮美麗，通常作為多層電鍍的最外層，為達到防護目的，在鋅基或鋼鐵基體上必須先鍍足夠厚的中間層，然后在光亮的中間層上鍍以0.25～0.5μm的薄層鉻。
②鍍硬鉻（耐磨鉻） 鍍層：具有的硬度和耐磨性，可延長工件使用壽命，如切削及拉拔工具，各種材料的壓制模及鑄模、軸承、軸、量規(guī)、齒輪等，還可用來修復被磨損零件的尺寸公差。
③鍍?nèi)榘足t鍍鉻層：呈乳白色，光澤度低、韌性好、孔隙低、色澤柔和，硬度比硬鉻和裝飾鉻低，但耐蝕性高，所以常用于量具和儀器面板。
④鍍松孔鉻（多孔鉻）：是利用鉻層本身具有細致裂紋的特點，在鍍硬鉻后再進行機械、化學或電化學松孔處理，使裂紋網(wǎng)進一步加深、加寬。使鉻層表面遍布著較寬的溝紋，不僅具有耐磨鉻的特點，而且能有效地儲存潤滑介質(zhì)，防止無潤滑運轉(zhuǎn)，提高工件表面抗摩擦和磨損能力。常用于受重壓的滑動摩擦件表面的鍍覆，如內(nèi)燃機汽缸筒內(nèi)腔、活塞環(huán)等。
⑤鍍黑鉻鍍層：色黑，具有均勻的光澤，裝飾性好，具有良好消光性；硬度較高（130～350HV），在相同厚度下耐磨性比光亮鎳高2～3倍；其抗蝕性與普通鍍鉻相同，主要取決于中間層的厚度。耐熱性好，在300℃以下不會變色。
影響因素
工件表面鍍鉻后的表面粗糙度與以下條件有直接的關(guān)系：
1、鍍前基體的表面粗糙度：基體表面粗糙度值越小鍍后表面粗糙度值越小；
2、鍍液溫度的高低：溫度高鍍后表面粗糙度值就大；
3、電流密度的大小：電流密度越大鍍后表面粗糙度值就大；
4、鍍液濃度：鍍液濃度大鍍后表面粗糙度值就大；
5、電鍍時間：電鍍時間越長鍍后表面粗糙度值就大。
裝飾鍍鉻鍍前鍍后表面粗糙度值差別不大，鍍硬鉻鍍前鍍后表面粗糙度值差別大。
電鍍砝碼工藝特點
鍍鉻過程除了與其它鍍種具有共同點外，還有其許多特殊的地方：
① 鍍鉻電解液的主要成分不是金屬鉻鹽，而是具有強氧化性的鉻酸。
② 電流效率很低，一般為13～16%，最高只能達到23%左右，因而在鍍鉻過程中氫氣大量析出，帶出有毒液霧，需要有良好的吸風裝置和采用鉻霧抑制劑。
③ 溶液中必須添加少量外加的陰離子，如SO42-、F-、SiF62-等，還要在電解液中維持一定量的三價鉻。
④ 分散能力低，對于形狀比較復雜的零件，必須采用象形陽極、保護陰極等，才能得到良好的鍍層。
⑤ 采用的電流密度很高，有時比一般鍍種的電流密度高幾十倍。鍍鉻過程的槽電壓也較高，常常需要采用12伏以上的電源，而其它鍍種用6伏的電源也就可以了。
⑥ 對溫度和電流密度的控制要求嚴格，兩者之間還要緊密配合。電流密度固定，溫度只能變動1～2℃，溫度固定，電流密度變動2～3A/dm2。
⑦ 鍍鉻所用陽極不是金屬鉻，而是采用鉛、鉛錫合金或鉛銻合金等不溶性陽極。
⑧ 因鉻層容易鈍化，在一般情況下電鍍過程中不允許中途斷電。
電鍍砝碼展前景
鉻鍍層由于具有一系列優(yōu)良的性能而得到廣泛地應(yīng)用，特別是隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，鉻鍍層的用量越來越大。但是傳統(tǒng)的鍍鉻工藝使用的電解液都由劇毒的鉻酐配制，大量的廢水和廢氣對環(huán)境造成了嚴重污染。多年來，盡管加強了對含鉻廢水的回收和處理，但未得到根本解決，另外傳統(tǒng)的鍍鉻工藝還存在不少缺陷。針對上述存在的問題，廣大電鍍工作者對鍍鉻工藝做了大量的研究工作。
（1）低濃度鉻酐鍍鉻工藝
低濃度鉻酐鍍鉻工藝是指鍍鉻液中鉻酐含量在30～60g/L的鍍鉻工藝，鉻酐使用量只有普通標準鍍鉻工藝的l/5～1/8，既減輕了鉻酐對環(huán)境的污染，又節(jié)約了大量的原材料。
采用低鉻酐鍍鉻工藝可以獲得裝飾性鉻鍍層和硬鉻鍍層，其光澤性、硬度、結(jié)合力以及裂紋等方面，均能滿足質(zhì)量要求。
（2）三價鉻鹽鍍鉻
三價鉻電鍍作為最重要、最直接有效的代六價鉻電鍍工藝，人們對其研究已有一百多年的歷史，但由于電鍍液的穩(wěn)定性、鉻鍍層的質(zhì)量等方面始終無法與鉻酸鍍鉻相比，因此一直未能得到大規(guī)模的應(yīng)用。
（3）稀土鍍鉻
20世紀80年代中期，開發(fā)了稀土鍍鉻添加劑，主要成分是稀土化合物，在中國已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。在鍍鉻電解液中加入少量的稀土化合物，可使電解液中鉻酐含量降低到150g/L，并且在較低溫度（30～40℃）下就可以獲得光澤度高的光亮鍍鉻層，陰極電流效率達到22%～26%，顯著高于常規(guī)鍍鉻電解液。采用稀土鍍鉻添加劑可以節(jié)約大量能源和原材料，同時還大大減輕了鉻酐對環(huán)境的污染。
（4）有機添加劑鍍鉻
采用有機添加劑及鹵素釋放劑聯(lián)合使用的鍍鉻液被稱為“第三代鍍鉻溶液"，它們的共同特點是：陰極電流效率高達22%～27%，不含F(xiàn)，不腐蝕基體；覆蓋能力強，HV亦高達1000以上，既可用于鍍硬鉻，也可用于鍍微裂紋鉻，配合雙層或三層鎳工藝，用于汽車或摩托車減振器的電鍍，已開始在機械行業(yè)獲得應(yīng)用。
