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?電鍍的基本原理
電鍍是指在直流電的作用下,電解液中的金屬離子還原,并沉積到零件表面形成有一定性能的金屬鍍層的過程。電解液主要是水溶液,也有有機溶液和熔融鹽。當直流電通過兩電極及兩極間含金屬離子的電解液時,金屬離子在陰極上還原沉積成鍍層,而陽極氧化將金屬轉移為離子。
金屬離子按如下步驟沉積:
①傳遞步驟
液相中的反應粒子(金屬水化離子或配合離子)向陰極表面?zhèn)鬟f的步驟,有電遷移、擴散及對流三種不同方式。
②前置化學步驟
研究表明,直接參加陰極電化學還原反應的金屬離子往往不是金屬離子在電解液中的主要存在形式。在還原之前,離子在陰極附近或表面發(fā)生化學轉化,然后才能放電還原為金屬。
電鍍過程分析
模具零件電鍍的主要工藝流程:除油清洗、酸洗退鉻、中和、清洗、陽極設置、電鍍及拋光等。在酸洗與電鍍過程中,由于氫原子直徑較小,能在Fe晶格中自由運動,在酸性電解質環(huán)境下,溶液中的H 從模具零件表面尤其是細微裂紋處滲入基材內部并自由移動。在移動過程中,H 容易在晶格空位、位錯、疏松孔隙及微小裂紋處聚集并生成氫分子H2,氫離子向氫原子轉化過程中體積約膨脹10倍,不斷積累形成的高壓氣團膨脹促使裂紋生成或裂紋源進一步擴展,嚴重降低材料的力學性能,即發(fā)生氫脆現(xiàn)象。
耐蝕性是指電鍍產(chǎn)品抵抗環(huán)境條件侵蝕的能力,它是鍍層的重要性能指標之一。不管是防護性鍍層,還是裝飾性鍍層、功能性鍍層,對鍍層在一定環(huán)境下的耐蝕性都有嚴格要求。因為一旦鍍層被腐蝕,產(chǎn)品就無法發(fā)揮其應有的功能。耐蝕性測試是考核鍍層性能,評價產(chǎn)品使用壽命的重要手段,對保證產(chǎn)品的安全使用具有重要的意義。
鍍層耐蝕性測試方法有戶外暴曬試驗和人工加速腐蝕試驗。戶外暴曬試驗對鑒定戶外使用的鍍層性能和電鍍工藝特別有用,其試驗結果通??勺鳛橹贫ê穸葮藴屎碗婂児に囂貏e有用。人工加速腐蝕試驗是為了快速鑒定鍍層的質量,如孔隙率、厚度是否達到要求,鍍層是否有缺陷,鍍前預處理和鍍后處理得質量等。但它無法表征和代替鍍層的實際腐蝕環(huán)境和腐蝕狀態(tài),試驗結果只提供相對性依據(jù)。