鋼鐵鍍鎳應(yīng)用說明

鋼鐵鍍鎳的鍍層是鎳磷層是鎳磷合金的無定形結(jié)構(gòu)，具有較高的硬度、耐蝕性，耐磨性，因而廣泛應(yīng)用于鋼鐵防銹處理和裝飾等領(lǐng)域。鋼鐵鍍鎳鍍層的色調(diào)為賞心悅目的光亮顏色，并具有優(yōu)良的防腐性能。鍍層孔隙率低，耐蝕性強(qiáng)，非常適合汽車零部件、泵、閥等鋼鐵制品的表面處理。本工藝能耗低，反應(yīng)速度快，光亮度高，防腐蝕性能好，改善鋼鐵化學(xué)鍍鎳層的結(jié)合力，可改善鍍層的均勻性和自潤滑性。

鋼鐵鍍鎳具有以下特點：

1．不需要直流電，通過化學(xué)反應(yīng)即可上鍍，能耗較底。

2、耐腐蝕性強(qiáng)，該工藝處理后的金屬表面為非晶態(tài)鍍層，抗腐蝕性特別優(yōu)良。

3、鍍層孔隙率低，結(jié)合力好，耐蝕性強(qiáng)。

4、結(jié)合強(qiáng)度大，本技術(shù)處理后的合金層與金屬基件結(jié)合強(qiáng)度增大。

1、鍍銅過程會不斷消耗成分，鍍銅過程中要及時補(bǔ)充A，B兩劑，測試并調(diào)節(jié)PH值到12.5~13.0.

2、鍍銅裝載比1~3dm2,沉銅溫度:常溫.

3、化學(xué)鍍銅停止工作時,要繼續(xù)保持空氣攪拌,用20%硫酸調(diào)節(jié)PH值到9~10,鍍液要蓋好，以防止鍍液有效成分的無功損耗和蟲子灰塵的污染。重新啟動鍍液時,可在攪拌條件下用20%NaOH 調(diào)整PH值到12.5~13.0

4、在鍍銅過程中如果發(fā)現(xiàn)鍍液變混濁，此時要及時加入穩(wěn)定劑 0.5克/升。攪拌均勻后鍍液恢復(fù)穩(wěn)定。

鋼鐵鍍鎳由A、B、C三種鍍劑組成，A和B按比例1：2開缸，以A和C按比例1：1添加，作為中間補(bǔ)充劑。

1、用A劑與B劑加水配兌，配兌比例為A：B：水=1：2：7。

2、用純凈水把鍍槽清洗干凈。然后在槽內(nèi)加入槽容積一半大小的純凈水。

3、先將B劑按比例加入到槽內(nèi)攪拌均勻，在攪拌的同時緩緩加入A劑。

4、攪拌均勻后測試鍍液PH值，用10%的氨水調(diào)節(jié)PH值到4.7±0.2。

5、加入去離子水到規(guī)定的體積.

6、加熱鍍液將鍍液溫度穩(wěn)定在意86-92攝氏度.

1、鋼鐵鍍鎳工件前處理：前處理對鍍層質(zhì)量至關(guān)重要,要使鍍前的工件表面無污染，并且是處于活化狀態(tài)，此過程主要有：除油，除銹，拋光，水洗。

2、酸洗活化：用酸洗活化劑浸泡工件2-3分鐘，再水洗干凈。

3、用熱的去離子水沖洗工件，使工件升溫，以避免下一步施鍍時，冷工件吸收鍍液熱量而降溫，導(dǎo)致停鍍。

4、按照0.5-1.5dm2/升的裝載比分散地吊掛在鍍液中，控制鍍液溫度在意85-92攝氏度。

5、施鍍過程中要有適度的輕攪拌，使溫度及鍍液分布均勻，從而保證化學(xué)鍍鎳的穩(wěn)定進(jìn)行，和鍍層的一致性。同時，要對鍍液進(jìn)行循環(huán)過濾。濾網(wǎng)：孔徑1-8微米，耐100攝氏度，耐酸。2100433B

鍍鎳液的類型主要有硫酸鹽型、氯化物型、氨基磺酸鹽型、檸檬酸鹽型、氟硼酸鹽型等。其中以硫酸鹽型（低氯化物）即稱之謂Watts（瓦特）鍍鎳液在工業(yè)上的應(yīng)用最為普遍。幾種不同鍍鎳溶液中所獲得的鍍鎳層的物理性質(zhì)，如表2-3-45所列。氨基磺酸鹽型、氟硼酸鹽型適用于鍍厚鎳或電鑄。檸檬酸鹽型適用于在鋅壓鑄件上直接鍍鎳。這幾種鍍液的成本比較高。

◆ 普通鍍鎳(暗鍍)

1.普通電鍍又稱暗鎳工藝﹐根據(jù)鍍液的性能和用途﹐普通鍍鎳可以分為低濃度的預(yù)液﹐普通鍍液﹐瓦特液和滾鍍液等。

預(yù)鍍液﹕經(jīng)預(yù)鍍可保證層與銅鐵基體和隨后的鍍銅層結(jié)合力良好。

普通液﹕該鍍液的導(dǎo)電性好﹐可在較低溫度下電鍍﹐節(jié)省能源﹐使用比較方便。

瓦特液﹕滿足小零件的電鍍﹐但鍍液必須要有良好的導(dǎo)電性和覆蓋能力。

2.鍍液配制方法

根據(jù)容積計算好所需要的化學(xué)藥品﹐分別用熱水溶解﹐混合在一個容器中﹐加蒸餾水稀釋到需體積﹐靜置到所需體積﹐靜置澄清﹐用虹汲法或過濾法把鍍液引入鍍槽﹐再加入已經(jīng)溶解的十二基硫酸鈉溶液﹐攪拌均勻﹐取樣分析﹐經(jīng)調(diào)整試鍍合格后﹐即可生產(chǎn)。

3.鍍鎳用陽極

鎳陽極材料的純度是電鍍中最重要的條件﹐鎳的含量>99%﹐不純的陽極導(dǎo)致鍍液污染﹐使鍍層的物理性能變壞。在鍍鎳中比較適宜的鎳陽極有以下幾種﹕1.含碳鎳陽極﹐2.含氧鎳陽極﹐3.含硫鎳陽極。

◆ 光亮鎳

鍍光亮鎳有很多優(yōu)點﹐不僅可以省去繁重的拋光工序﹐改善操作條件﹐節(jié)約電鍍和拋光材料﹐還能提高鍍層的硬度﹐便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)﹐但是光亮鍍鎳層中含硫﹐內(nèi)應(yīng)力和脆性較大﹐耐蝕性不如鍍暗鎳層﹐為了克服這些缺點﹐可采用多層鍍鎳工藝﹐使鍍層的機(jī)械性能和耐蝕性得到顯著的改善。

◆ 高硫鎳

高硫鎳一般含量為0.12~~0.25%。這種鎳具有比銅﹐銅錫合﹐暗鎳﹐光亮鎳﹐半光亮鎳﹐鉻等都高的電化學(xué)活性。高硫鎳鍍層主要用于鋼﹐鋅合金基體的防保-裝飾性組合鍍層的中間層﹐其原理是上層光亮鎳比下層半亮鎳含硫量高﹐因而使兩層間的電位差到100~~140mV﹐這樣使雙層鎳由單層鎳的縱向腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向腐蝕﹐構(gòu)成對鋼鐵基體的電化學(xué)保護(hù)作用。

◆ 鎳封

鎳封是在一般光亮鎳液中加入直徑在0.01~~1um之間的不溶性固體微粒(Sio2等)﹐在適當(dāng)?shù)墓渤练e促進(jìn)劑幫助下﹐使這些微粒與鎳共沉積而形成復(fù)合鍍鎳層。當(dāng)在這種復(fù)合鍍鎳層表上沉積鉻層時﹐由于復(fù)合鍍鎳層表面上的固體微粒不導(dǎo)電﹐鉻不能沉積在微粒表面上﹐因而在整個鍍鉻層上的形成大量微孔﹐即形成微孔鉻層。表面存大的大量微孔﹐可在很大程度上消除普通鉻層中存的巨大內(nèi)應(yīng)力﹐因而減少了鍍層的應(yīng)力腐蝕﹐尤為重要的是鉻層上的大量微孔﹐將鉻層下面的鎳層大面積地暴露出來﹐在腐蝕介質(zhì)的作用下﹐鉻與鎳組成腐蝕電池﹐鉻層為陰極﹐微孔處暴露的鎳層為陽極而遭腐蝕﹐從而改變了大陰極小陽極的腐蝕模式﹐使得腐蝕電流幾乎被分散到整個鍍鎳層上﹐從而防止了產(chǎn)生大而深的直貫基體金屬的少量腐蝕溝紋和凹坑﹐并使鍍層的腐蝕速度減小﹐且向橫向發(fā)展﹐因而保護(hù)了基體金屬﹐顯著的提高了鍍層的耐腐蝕性能。

◆ 緞面鎳

緞面鎳又叫緞狀鎳。緞面鎳與鎳封工藝沒有本質(zhì)的區(qū)別。它具綢緞狀的外觀﹐鍍絡(luò)后不會像光亮鎳鍍層鍍鉻那樣有閃光﹐因而人眼注視后不會覺得疲勞﹐可以作為避免光線反射的防眩鍍層。這類鍍層在汽車反光鏡﹐車輛內(nèi)部注視零件﹐醫(yī)療手術(shù)器械﹐機(jī)床零件﹐眼鏡鏡框等表面已得到廣泛應(yīng)用。

◆ 高應(yīng)力鎳

在特定的鍍鎳液中加入適量的添加劑﹐能獲得應(yīng)力較大的容易龜裂成微裂紋的鎳層﹐這種鎳層﹐叫做高應(yīng)力鎳。

高應(yīng)力鎳是在光亮鎳的表面上再鍍一層1um左右的鎳層。由于高應(yīng)力鎳的內(nèi)應(yīng)力大﹐所以在它的表面按常規(guī)再鍍0.2~~0.3um的普通鉻層后﹐在鉻層與高應(yīng)力鎳應(yīng)力的相互作用處﹐高應(yīng)力鎳層即產(chǎn)生大量微裂紋﹐并導(dǎo)致鉻層表面也形成均勻的微裂紋。與鎳封一樣﹐鉻層成為微間斷鉻﹐只是由高應(yīng)力得到的是微間斷鉻﹐在腐蝕介質(zhì)的作用下﹐這些裂紋部位殂成無數(shù)個微電池﹐使腐蝕電流分散在微裂紋處﹐從而使整個鍍層的耐蝕性能得到明顯的提高。

◆ 鍍多層鎳

鍍多層鎳是在同一基體上﹐選用不同的鍍液成分及工藝條件﹐獲得二層或三層的鍍鎳層﹐目的是在不增加鎳層厚度或減低鎳層的基礎(chǔ)上﹐增加鎳層的耐蝕能力。在生產(chǎn)上應(yīng)用較多的多層鎳/鉻組合層休系有

雙層鎳 半光亮鎳/光亮鎳/鉻

三層鎳 半光亮鎳/高硫鎳/光亮鎳/鉻

半光亮鎳/光亮鎳/鎳封/鉻(微孔鉻)

半光亮鎳/光亮鎳/高應(yīng)力鎳/鉻(微裂紋鉻)

◆ 氨基磺酸鹽鍍鎳

氨基磺酸鹽鍍鎳的主要優(yōu)點是所得到的電鍍層應(yīng)力低﹐鍍液沉積速度快﹐但價格較貴﹐用于電鑄和印刷電路板鍍金前鍍鎳。

◆ 檸檬酸鹽鍍鎳

檸檬酸鹽鍍鎳工藝主要用于鋅壓鑄件的電鍍。主要的維護(hù)措施是﹕控制硫酸鎳與檸檬酸鹽之比在1﹕1.1~~1.2﹐溫度不可過高﹐以防止檸檬酸鹽分解﹐嚴(yán)格控制﹐pH值﹐零件入槽進(jìn)采用沖擊電流(2~3A/dm2)以保證結(jié)合力良好。檸檬酸鹽鍍鎳應(yīng)用還不廣，成功生產(chǎn)的廠家不多。

通過電解或化學(xué)方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法，稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學(xué)鍍鎳。電鍍鎳是在由鎳鹽（稱主鹽）、導(dǎo)電鹽、pH緩沖劑、潤濕劑組成的電解液中，陽極用金屬鎳，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極（鍍件）上沉積上一層均勻、致密的鎳鍍層。從加有光亮劑的鍍液中獲得的是亮鎳，而在沒有加入光亮劑的電解液中獲得的是暗鎳。