電鍍鋅如何用于黑色金屬鑄件

　　通常所講黑色金屬鑄件，一般分為鑄鋼件和鑄鐵件，這里僅討論鑄鋼件的電鍍鋅，鑄造碳鋼具有較高的強(qiáng)度和較好的塑性，鑄造性能和焊接性能良好，可切削性差，可用作軋鋼機(jī)機(jī)架、軸承座、連桿、箱體、曲拐及缸體等。由于鑄鋼件具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能，能壓鑄成幾何形狀復(fù)雜的工件，而且價(jià)格便宜，所以在機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。而當(dāng)電沉積的金屬結(jié)晶或復(fù)合物粒度小到納米(1nm=10–9m)級(jí)別時(shí)又稱(chēng)為納米鍍或納米復(fù)合鍍。鑄鋼件通常需要進(jìn)行鍍鋅處理，在電鍍過(guò)程中，氫易于析出，造成嚴(yán)重析氫，不利于金屬離子在工件表面沉積，鍍層容易脫皮、需專(zhuān)門(mén)的前處理工序。

　　1．鑄鋼件基材成分及前處理

　　鑄鋼件為ZG270-500鑄鋼件，其成分(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))為:0．40%C、0．50%Si、0．90%Mn、0．04%P與S、98．16?。

　　鑄鋼件首先進(jìn)行防滲出預(yù)處理，然后進(jìn)行除油：5?8除油王，θ為50～55℃，t為5-10min化學(xué)除油處理及陽(yáng)極電解除油，酸洗除銹：鹽1酸15%，多功能酸洗添加劑1.5%，室溫，t為1～2min,預(yù)浸后不水洗直接鍍鋅。

　　鉀鹽鍍鋅溶液配方如下：

　　KCl  240g/L  ZnCl2  50g/L  硼酸  30g/L　LAN―919  18ml/L  室溫 PH  5.6～5.8  Jκ1.0A/dm2

　　電鍍20～30min，鑄鋼件表面形成均勻的鋅鍍層。電鍍后處理：出光―R·G135三價(jià)鉻藍(lán)白鈍。

　　堿性鋅溶液配方如下：

　　燒1堿  140g/L  氧化鋅  120g/L  RG―2005開(kāi)缸劑  10ml/L  RG―2005光亮劑  2ml/L  室溫  Jκ  1.5A/dm2  電鍍30min，鑄鋼件表面形成均勻的鋅鍍層。電鍍后處理：出光―R·G165三價(jià)鉻彩鈍。

　　2.電鍍層質(zhì)量測(cè)試

　　1)附著力。按照GB/T5270-2005金屬基體上的金屬覆蓋層電沉積和化學(xué)沉積層附著強(qiáng)度試驗(yàn)方法評(píng)述標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鍍鋅層附著強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn);

　　2)厚度與致密度。JSM-6360LV掃描電子顯微鏡檢測(cè);

　　3)外觀。按照GB/T9799-1997金屬覆蓋層鋼鐵上的鋅電鍍層標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鋅鍍層的外觀與厚度進(jìn)行檢測(cè);

　　4)鍍層成分分析。電鍍層化學(xué)成分分析表明;沿著基體金屬向鍍層方向，鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在遞增，鐵在遞減，這是由于電鍍過(guò)程起始階段，基體金屬上的鐵原子與鋅形成合金，隨著電鍍進(jìn)程的深入，鍍層主要以鋅與高分子配合物形成高分子配合物為主，基體金屬被鋅層所覆蓋，因而距離基體金屬較遠(yuǎn)處的鍍層，主要是鋅，這也加強(qiáng)了基體的防腐性能。上述的過(guò)程都產(chǎn)生一定的過(guò)電位(分別為遷移過(guò)電位、活化過(guò)電位和電結(jié)晶過(guò)電位)。

　　3．鍍層致密度檢測(cè)

電鍍層在放大5000倍時(shí)的表面形貌，電鍍層致密度良好，確保了鍍層附著力與NSS試驗(yàn)的良好防腐性能。

　　4．鍍鋅層的厚度檢測(cè)

采用SEM測(cè)量的鍍鋅層厚度。測(cè)量鍍鋅層不同部位的δ為8～10μm，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，而且厚度均勻。

　　5．耐腐蝕性試驗(yàn)。

電鍍添加劑的作用機(jī)理和控制機(jī)理

      電鍍添加劑包括無(wú)機(jī)添加劑(如鍍銅用的鎘鹽)和有機(jī)添加劑(如鍍鎳用的香豆素等)兩大類(lèi)。按功能分類(lèi)，電鍍添加劑可分為光亮劑、整平劑、應(yīng)力消除劑和潤(rùn)濕劑等。不同功能的添加劑一般具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用機(jī)理，但多功能的添加劑也較常見(jiàn)，例如糖精既可作為鍍鎳光亮劑，又是常用的應(yīng)力消除劑;并且不同功能的添加劑也有可能遵循同一作用機(jī)理。這是因?yàn)樵诓煌w材料上金屬離子還原時(shí)的析出過(guò)電位數(shù)值差別很大，在過(guò)電位較小的基體上金屬的析出電位較正，即使在電流密度較小的部位也能達(dá)到其析出電位的數(shù)值，所以其覆蓋能力較好。

電鍍添加劑的作用機(jī)理

金屬的電沉積過(guò)程是分步進(jìn)行的:首先是電活性物質(zhì)粒子遷移至陰極附近的外赫姆霍茲層，進(jìn)行電吸附，然后，陰極電荷傳遞至電極上吸附的部分去溶劑化離子或簡(jiǎn)單離子，形成吸附原子，后，吸附原子在電極表面上遷移，直到并入晶格。

非擴(kuò)散控制機(jī)理

根據(jù)電鍍中占統(tǒng)治地位的非擴(kuò)散因素，可將添加劑的非擴(kuò)散控制機(jī)理分為電吸附機(jī)理、絡(luò)合物生成機(jī)理(包括離子橋機(jī)理)、離子對(duì)機(jī)理、改變赫姆霍茲電位機(jī)理、改變電極表面張力機(jī)理等多種。

擴(kuò)散控制機(jī)理

在大多數(shù)情況下，添加劑向陰極的擴(kuò)散(而不是金屬離子的擴(kuò)散)決定著金屬的電沉積速率。這是因?yàn)榻饘匐x子的濃度一般為添加劑濃度的100～105倍，對(duì)金屬離子而言，電極反應(yīng)的電流密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其極限電流密度。寧波電鍍廠控制添加劑擴(kuò)散，大多數(shù)添加劑粒子擴(kuò)散并吸附在電極表面張力較大的凸突處及特殊的晶面上，致使電極表面吸附原子遷移到電極表面凹陷處并進(jìn)入晶格，從而起到整平光亮作用。1、電沉積：根據(jù)鍍層所需組分，可分為單金屬電鍍與合金電鉻、金、銀、錫、鐵等。

電鍍加工廠介紹鍍鋅過(guò)程中出現(xiàn)鍍層粗糙的原因

      眾所周知，電鍍加工是一個(gè)必不可少又有很多矛盾的產(chǎn)業(yè),一要講工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量,二要講節(jié)能減排、環(huán)境友好。這其中就涉及到方方面面很多的問(wèn)題。其中常見(jiàn)的五金表面處理中為常見(jiàn)的電鍍辦法應(yīng)該當(dāng)屬鍍鋅加工。鍍鋅加工又可分為銀白鍍鋅和五彩鍍鋅兩種，二者的區(qū)別在于銀白鍍鋅是將五金件鍍成渾身銀白，而五彩鍍鋅是可以根據(jù)客戶(hù)的需求鍍成不同顏色的五金件。只有在一定的過(guò)電位下,金屬的電沉積過(guò)程才具有足夠高的晶粒成核速率、中等電荷遷移速率及提足夠高的結(jié)晶過(guò)電位,從而保證鍍層平整致密光澤、與基體材料結(jié)合牢固。

       而在鍍鋅加工過(guò)程，我們時(shí)常會(huì)看到成品的五金件表面出現(xiàn)鍍層粗糙的情況，這到底是怎么回事呢？在這里電鍍加工廠就向大家盤(pán)點(diǎn)鍍鋅過(guò)程中導(dǎo)致鍍層粗糙的原因：

     (1)、鋅含量過(guò)高；

     (2)、NaOH含量過(guò)低；

     (3)、鍍液中有固體顆粒；

     (4)、光亮劑含量太低；

     (5)、溫度太高；

     (6)、陰極電流密度過(guò)大；

     出現(xiàn)以上六種情況都有可能會(huì)造成鍍鋅過(guò)程中鍍件的鍍層粗糙。