化學(xué)鍍鎳的配方及實(shí)際使用實(shí)例_第1頁
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文檔簡介

1、1鑄鐵復(fù)合化學(xué)鍍鎳前的活化工藝鑄鐵復(fù)合化學(xué)鍍鎳前處理工藝為:機(jī)械拋光T除油除銹-活化處理。但不同的活化方法,直接影響鍍層的結(jié)合力和孔隙率。篩選最佳陰極活化工藝為:70%H2SO4,室溫(最佳200OC),DK=8A/dm2,10s。本活化液可保證鍍層結(jié)合力最大、孔隙率均為零。2、如何改善不銹鋼化學(xué)鍍鎳層的結(jié)合力不銹鋼件(傳動(dòng)軸、嚙合件、動(dòng)配合件等)化學(xué)鍍鎳,可改善鍍層的均勻性和自潤滑性,比電鍍鉻好。但不銹鋼化學(xué)鍍鎳常因前處理不好而造成鍍層與基體結(jié)合力不理想,成為實(shí)際生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。原工藝流程:機(jī)械拋光-有機(jī)溶劑除油-化學(xué)除油-熱水洗-電化學(xué)除油熱水洗T冷水洗-30%HC1-冷水洗20

2、%HC1(50OC)冷水洗-閃鍍鎳-化學(xué)鍍鎳。原工藝的缺點(diǎn):單獨(dú)用HCL除氧化皮效果不好;形狀復(fù)雜件閃鍍鎳因覆蓋能力不好而影響到化學(xué)鍍鎳的均勻性;因工序較長有可能造成不銹鋼新鮮表面重新被氧化成膜;閃鍍鎳溶液易污染化學(xué)鍍鎳溶液等。為此,有人改進(jìn)工藝。改進(jìn)工藝流程:拋光、除油工序同原工藝-混酸除膜(25%HCl+8%HNO3+10%HF)-冷水洗活化(10%HCl+5%NH4F,60OC)-熱水洗化學(xué)鍍鎳。改進(jìn)工藝的優(yōu)點(diǎn):采用混酸除去不銹鋼表面難溶的FeCrO4氧化膜、Si、SiO2,使基體表面的化學(xué)活性增強(qiáng);工序簡化,避免了不銹鋼新鮮表面重新被氧化;增加基體的預(yù)熱工序,消除鍍層與基體因溫差而產(chǎn)生

3、的應(yīng)力。因此,化學(xué)鍍鎳與基體結(jié)合力好,鍍速快等。3如何進(jìn)行減壓化學(xué)鍍鎳減壓化學(xué)鍍鎳,用鍍液的動(dòng)態(tài)載荷取代靜態(tài)載荷,大大擴(kuò)展了化學(xué)鍍鎳的應(yīng)用范圍,鍍層光亮平整、針孔隙低、耐蝕性好。本法適用小口徑長管內(nèi)壁化學(xué)鍍鎳他內(nèi)Hem以上各種細(xì)其整平性)。解決辦法:系列壓力差(P0P1)控制在(-53x-667)x103Pa內(nèi),管徑細(xì),適當(dāng)減少壓差,降低鍍液流速;管徑粗,可適當(dāng)增加壓差,提高鍍液流速。本工藝系統(tǒng)負(fù)壓不高,操作安全簡便。4噴淋化學(xué)鍍鎳工藝采用噴淋可解決大型工件局部化學(xué)鍍鎳的困難,是實(shí)行現(xiàn)場施鍍的有效方法,既經(jīng)濟(jì)又省時(shí)。列舉牽引輪(直徑2050mm,輪面寬70mm,輪壁厚25mm,自重約2t)過線

4、的外圓面噴淋化學(xué)鍍鎳工藝過程:除銹拋光(手動(dòng)砂輪)-磨光(砂紙)-除油(表面活性劑)-帶壓熱水沖洗-帶壓冷水沖洗-雙面噴淋酸浸蝕-帶壓雙向水沖洗-雙向噴淋弱浸蝕-甩干輪面浮酸-雙面噴淋化學(xué)鍍鎳。注意問題:在浸蝕、水洗、甩干浮酸時(shí)要提高牽引輪轉(zhuǎn)速;弱浸蝕用CP級鹽酸,并加熱至65OC,為牽引輪預(yù)熱;為消除弱浸蝕過程輪面上滯留酸的影響,開始噴淋化學(xué)鍍鎳的pH值取上限值(pH=10.0),噴淋過程中牽引輪轉(zhuǎn)速不低于10r/min。5鋼鐵化學(xué)鍍鎳的防護(hù)作用(1)提高海洋結(jié)構(gòu)件的抗腐蝕疲勞壽命試驗(yàn)表明:海洋結(jié)構(gòu)件化學(xué)鍍鎳可提高抗腐蝕疲勞壽命1525倍,且鍍層具有相當(dāng)塑性,與基體結(jié)合力牢固。提高磨損件的使

5、用壽命如紡機(jī)件“鋼令”及氣壓件填料盒化學(xué)鍍鎳后,前者上機(jī)臺運(yùn)行半年,表面未出現(xiàn)溝槽仍能正常使用,可操作性良好(無走速期,紡紗光滑而羽毛很短,也不易斷頭)。克服了滲碳鋼“鋼令”走速期長,耐磨性差(運(yùn)行三個(gè)月需拋光才能用),可操作性差(紡紗斷頭頻繁、紡紗羽毛長、表面粗糙不光滑)等缺點(diǎn)。后者運(yùn)行二年后,無腐蝕、磨損,鍍層仍然完好,保持原有光澤,優(yōu)于不銹鋼填料盒(不銹鋼填料盒運(yùn)行二年后表面發(fā)生蝕點(diǎn)),節(jié)省填料盒的材料及機(jī)加費(fèi)用。提高風(fēng)機(jī)葉輪的防護(hù)性如磷肥廠的風(fēng)機(jī)葉輪原使用橡膠或玻璃鋼襯層防腐,因磷酸尾氣中含有氟化氫等強(qiáng)酸性氣體,且使用溫度高,使用壽命僅有4個(gè)月左右(發(fā)生脫層和脆性破裂現(xiàn)象)。改為化學(xué)鍍

6、鎳后使用壽命延至兩年左右,保證了生產(chǎn)的安全運(yùn)行,又節(jié)約了4%的資金。(4)提高大型設(shè)備整體抗惡劣環(huán)境和工作條件的能力。如烯烴廠的EA-123換熱器(面積達(dá)3000m2),因惡劣環(huán)境和工作條件,成為抗腐蝕能力差的老大難問題。經(jīng)整體一次性化學(xué)鍍鎳(表面均勻無斑點(diǎn)、裂紋、結(jié)瘤,無邊解效應(yīng),結(jié)合力強(qiáng)等),運(yùn)行二年后,清除表面油污后仍可見明顯的鍍層光澤,鍍層保持完好。這在國內(nèi)尚屬首例。又如煉油廠的冷換設(shè)備化學(xué)鍍鎳取代了有機(jī)涂料的防腐,使用壽命顯著提高,確保了系統(tǒng)的長期安穩(wěn)運(yùn)行。尤其在低碳鋼的管束上化學(xué)鍍鎳后,在H2S、HC1-H2S-H2O、常頂油氣、硫磺尾氣等介質(zhì)中抗腐蝕性能優(yōu)良,還能延緩冷卻水的結(jié)垢

7、速度。大型設(shè)備化學(xué)鍍鎳工藝流程:噴砂除銹-冷水沖洗-酸洗活化-冷水沖洗化學(xué)鍍鎳(作防腐層厚度25-50pm)冷水沖洗鈍化冷水沖洗。由于化學(xué)鍍鎳的優(yōu)異防腐蝕性,可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)介紹,換熱器管速(長6m,直徑1m)化學(xué)鍍鎳獲得直接經(jīng)濟(jì)效益109.6萬元,間接經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。化學(xué)鍍鎳配方:NiSO46H2023g/L,NaH2PO2H2O20g/L,CH3COONa3H2O14g/L,Na3C5H6O72H2O6g/L,pH=4050,溫度7484OC,沉積速度約20pm/h,鍍層磷含量8.5%12.5%o6模具化學(xué)鍍鎳的幾個(gè)問題為了提高模具加工件的質(zhì)量,改善加工件的脫模性,延長模具使用壽

8、命,模具必須鍍覆硬鉻或化學(xué)鎳層,但它們各有利弊,如硬鉻層的硬度高、摩擦系數(shù)小、脫模性好等,但耐蝕性較差;化學(xué)鍍鎳操作方便,耐蝕性好,而其他鍍層性能卻較硬鉻層差。所以,模具單一鍍硬鉻或化學(xué)鍍鎳使用壽命都短(僅2周左右),無法滿足工業(yè)要求。最好選擇復(fù)合鍍層。(1)化學(xué)鍍鎳套硬鉻工藝施鍍工藝流程1#:化學(xué)鍍鎳T熱處理T陰極活化處理T鍍硬鉻熱處理?xiàng)l件:(9510C,35h;陰極活化:H2SO4250350g/L,含氟添加劑1525g/L,DK=25Adm2。化學(xué)鍍鎳配方:NiSO4-6H2O21g/L,NaH2PO2H2024g/L,C3H60327ml/L,C3H6022ml/L,NaC3H5O21

9、5g/L,pH=4.6482,溫度882OC。本工藝流程適宜于普通模具鍍覆,使用壽命高。施鍍工藝流程2#:閃鍍銀T后繼工序同流程1#。本工藝流程適宜PUC塑料模具鍍覆,鍍層結(jié)合力非常好,使用壽命高。若取消閃鍍銀,化學(xué)鍍銀層與基體(合金鋼)結(jié)合力仍較差,輅層和銀層一起從基體上起皮。成套模具選擇不同的單一鍍層組合使用施鍍工藝流程1#除油T水洗T酸洗T活化T水洗T化學(xué)鍍銀T熱處理(400C,1h)o本工藝流程適用于玻璃鋼窗成套模具之一的有溝槽模具化學(xué)鍍銀,由于銀層均勻一致(溝槽處皆為3840pm鍍層厚度),克服了鍍硬鋸因尖角效應(yīng)而導(dǎo)致鉤槽處無鍍層的缺陷,保證了玻璃鋼窗框的拉制。有溝槽模具系A(chǔ)3鋼制成

10、,拋光后表面粗糙度為Ra010.2,鍍鐮層光亮如鏡。化學(xué)鍍鎳配方:NiSO46H202030g/L,NaH2PO2H2O3040g/L,NaAC20g/L,檸檬酸57g/L,丁二酸910g/L,十二烷基硫酸鈉0.01002g/L,硫腺0.002g/L;pH=4548,溫度(8890)3OC,2h,裝載量1dm2/L,鍍速17pm/h。施鍍工藝流程2#:前處理工序同流程1#-鍍硬鉻。本工藝流程適宜玻璃鋼窗成套模具之一的無溝槽模具鍍硬鉻,可降低生產(chǎn)成本(低于化學(xué)鍍鎳),硬度高(1100HV0.1)。(3)控制化學(xué)鍍鎳質(zhì)量的因素控制鎳層磷含量。鎳層磷含量升高,硬度降低,呈現(xiàn)出壓應(yīng)力;反之,磷含量降低

11、,引起拉應(yīng)力(可達(dá)1545MPa),表面產(chǎn)生孔隙和裂紋。所以,化學(xué)鍍鎳磷含量控制在7%11%。掌握熱處理?xiàng)l件。化學(xué)鍍鎳層經(jīng)熱處理可提高顯微硬度、耐磨性及耐熱性能;消除鍍層的脆性,降低鍍層的內(nèi)應(yīng)力;大大改善鍍層與基體的結(jié)合力。但熱處理?xiàng)l件視模具對耐蝕性的要求不同而異。如注射模、擠壓模熱處理溫度190210OC,保溫3h。若溫度高于260OC時(shí),開始形成彌散的Ni3P質(zhì)點(diǎn),使體積收縮達(dá)40%50%,呈現(xiàn)出拉應(yīng)力狀態(tài),使鍍層產(chǎn)生微裂紋,以致于基體金屬裸露出來。但是,精密模具的工作溫度會(huì)高達(dá)600C左右,故處理溫度600OC為佳。7鋁合金化學(xué)鍍鎳前的預(yù)處理新工藝鋁合金化學(xué)鍍鎳前采用二次浸鋅最普通,但浸

12、鋅存大的缺陷:鋅層易溶解于酸性化學(xué)鍍鎳溶液中;由于基體與鎳層之間夾雜鋅層,在腐蝕介質(zhì)中形成電偶腐蝕(Al-Zn-Ni),將導(dǎo)致鍍層鼓泡或脫落,降低耐蝕性;經(jīng)浸鋅后化學(xué)鍍鎳,不宜進(jìn)行400oC熱處理,會(huì)造成浸鋅層空松。同時(shí)鋁和鎳膨脹系數(shù)相差懸殊,在高溫時(shí)會(huì)引起足夠的應(yīng)力,使鍍層與鋁之間產(chǎn)生破裂。而以活化代替浸鋅,為化學(xué)鍍鎳提供了一個(gè)較好的底層,鍍層與在材有結(jié)合力能達(dá)到同浸鋅一樣好的結(jié)果,是一種很有用途的鋁合金前處理新工藝?;罨幚硪簽椋篘iSO4。6H202430g/L,HEDP4050g/L,穩(wěn)定劑N2530ml/L,Ph(NaOH調(diào)整)12,室溫,14min。控制活化時(shí)間至關(guān)重要,對某一具體

13、配方,可通過實(shí)驗(yàn)杰確定最佳浸清時(shí)間,即當(dāng)表面完全呈均勻灰色時(shí),進(jìn)行化學(xué)鍍鎳可得到最佳鍍層質(zhì)量。8如何保證電子微組鋁件化學(xué)鍍鎳的質(zhì)量微組鋁件(放大器鋁腔體、微波開關(guān)、振蕩器和天線蝕電架等)化學(xué)鍍鎳取代鋁鍍銀工藝必須保證外觀裝飾性、優(yōu)異附著力、耐腐蝕性和理想的物理、化學(xué)特性(電磁屏蔽、焊接性、高硬度、耐磨、高低溫等)。關(guān)鍵在于優(yōu)化工藝配方和鍍層組合。典型工藝流程:有機(jī)溶劑支油(LYC2被鍍鋁件)堿性除油(或堿腐蝕)-硝酸浸蝕-二次浸鋅-堿性化學(xué)鍍鎳-酸性化學(xué)鍍鎳-熱處理(1)改良特殊預(yù)處理工藝選擇了含鎳鹽和輔助絡(luò)合劑的改良鋅酸鹽酸方,堿濃度適中,特別是含有鎳鹽,并將酒石酸鉀鈉含量升高,又增加添加劑

14、,使鎳離子呈較穩(wěn)定絡(luò)離子開式存在,從而使鎳離子與鋅離子一起緩慢而均勻地置換沉積在鋁表面,得到的鋅鎳合金層比從傳統(tǒng)浸鋅液中獲得的浸鋅層更薄更均勻。且控制Zn-Ni層重量在12mg/dm2范圍,能充分保證鋁上鍍層附著力和抗蝕性良好;特別是含鎳的鋅層為隨后的化學(xué)鍍鎳沉積初期提供了充足的催化核心,得到均勻細(xì)小晶核,這是提高隨后鍍鎳層附著力的一上重要因素。改良鋅酸鹽配方:NaOH240g/L,ZnSO4120g/L,NiSO460g/L,KnaC4H4O6120g/L,添加劑1030g/L,室溫,23min。(2)改善預(yù)鍍底層由于鋅層不耐性液腐蝕,必須預(yù)鍍堿性化學(xué)鍍鎳作底層。但堿性性較差等缺點(diǎn)。要求改變

15、還劑和絡(luò)合劑濃度,選擇最佳期PH值范圍,保證鍍液穩(wěn)定,鍍速適中,并能在浸鋅層表面得到一層結(jié)晶細(xì)小、均勻與基體結(jié)合良好的預(yù)鍍薄鎳層。改進(jìn)堿性鍍鎳配方:NiSO4。6H2O25g/L,NaH2PO。H2O25g/L,Na3C6H5O745g/LNH4C130g/L,3545Oc,Ph=89(3)提高鍍層的防護(hù)性與裝飾性優(yōu)選酸性化學(xué)鍍鎳配方,含有少量學(xué)亮劑,鎳離子與次亞磷酸根子的摩爾濃度比值控制在0.4左右,保證鍍速適中(1620m/h),溶液穩(wěn)定(6周期以上,即使煮沸鍍液也不會(huì)分解)。此外加入復(fù)合絡(luò)合劑,防止生成亞磷酸鎳沉淀。從本久液中可鍍出呈學(xué)亮黃白色的鎳層(含磷量8%10%),耐蝕性好(鎳層厚

16、度25pm經(jīng)中性鹽霧試驗(yàn)48h,耐蝕等級95)。建議在海上或惡劣環(huán)境使用的工件化學(xué)鍍鎳厚度設(shè)計(jì)為25pmo優(yōu)良酸性化學(xué)鍍鎳溶液:NiSO4o6H2O27g/L,NaH2PO2H2O29g/L,C2H5Ona25g/L,Na3C6H3O725g/L,絡(luò)合劑適量,學(xué)亮劑少量,pH=5,8590oC,裝截量0.51.5dm2/L。日常生產(chǎn)根據(jù)分析結(jié)果加鎳鹽、還原劑。(4)適當(dāng)?shù)暮筇幚礓X合金化學(xué)鍍鎳后進(jìn)行熱處理(150200oC,3h),可以消除層中殘留的H原子,松馳內(nèi)應(yīng)力,進(jìn)一步提高鍍層與基體附著力和硬度。9鑄鋁輪轂化學(xué)鍍鎳的工藝過程鑄鋁輪轂化學(xué)鍍鎳能提高其使用性能和裝飾性能,具有硬度高、耐磨、耐腐

17、蝕、外型復(fù)制好等特點(diǎn)。鑄鋁合金AlSi7MgO3)化學(xué)鍍鎳工藝流程:手工除油(洗衣粉溶液)-化學(xué)除油-化學(xué)浸蝕-二次浸鋅T堿性化學(xué)鍍鎳T酸性化學(xué)鍍鎳-烘干主要工序如下:化學(xué)浸蝕:除去輪轂表面的鋁氧化膜及Si、Mg等元素,以保證表面呈均勻的富鋁狀態(tài);同時(shí)起到拋學(xué)作用?;瘜W(xué)浸蝕溶液:HNO360-70ml/L,HF15-20ml/L,甘油ml/L,室溫,025-05min。浸鋅經(jīng)二次浸鋅,鋅層更均勻、細(xì)致,與基體結(jié)合力更好。浸鋅溶液:NaOH525g/L,ZnO100g/L,F(xiàn)eCl3。6H2O1g/L,酒石酸鉀鈉12g/L,室溫,一次浸鋅05min,二次浸鋅1520s。浸鋅后工件清洗一定要充分。

18、堿性化學(xué)鍍鎳NiSO4。6H2O30g/L,NaH2PO2。H2O30G/L,Na3C6H5O7。2H2O1015g/L,三乙醇胺50g/L,pH=8595,3035Oc,35min。酸性化學(xué)鍍鎳NiSO4。6H2O30g/L,NaH2PO2。H2O30g/L,乳酸ml/L,絡(luò)合劑11(丁二酸、丙二酸等)10g/L,緩蝕劑(乙酸、丙酸、鉀鹽、鈉鹽等)10g/L,加速劑(脂肪酸、NaF等)2g/L,穩(wěn)定劑(pb2+、MoO2-4),Ph=4654,88+-2oC,裝載量1dm2/L。本配方使用二種絡(luò)合劑,可形成由兩種絡(luò)合劑同時(shí)與鎳離子絡(luò)合的混合物,既可提高鍍速,又能增加鍍液的穩(wěn)定性,有效抑制亞磷

19、鎳的沉淀。10鋁合金電子機(jī)殼化學(xué)鍍鎳的優(yōu)越性電子機(jī)殼化學(xué)鍍鎳綜合性能好。提高了裝飾性(銀白色、柔和、美觀)、防護(hù)性(防護(hù)性是電鍍Ni層的二倍)、導(dǎo)電性(電陰率5160“QCm,導(dǎo)電、電磁屏蔽效果好)、散熱惦、潤滑性(P有定的自潤滑作用)、精密性(厚度均勻、可控,盲孔處的鍍層完好)、釬焊性、可修復(fù)必(Ni層再鍍性好)等。大幅度提高了整體涂覆的質(zhì)量,滿足了軍事電子系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)和使用要求,既保證了高可靠性,又改善了機(jī)殼的接地和互聯(lián)效果??偟膩碚f,電子機(jī)殼化學(xué)解放區(qū)昝最佳涂覆。11解決鋁質(zhì)槽筒化學(xué)鍍鎳層易擦灰的方法為了增絡(luò)紗機(jī)上鋁質(zhì)槽筒表面的耐磨性,一般采用化學(xué)鍍鎳工藝。但在使用過程中紗與槽筒表面的

20、鎳層磨擦后,白紗表面附著一層黑灰,影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了解決其表面擦灰問題,采用鍍后熱處理。由于P和Ni會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镹i3P并高度彌散析出(鍍層結(jié)構(gòu)部分或全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)結(jié)構(gòu),增加了鍍層塑性變形時(shí)勢滑動(dòng)阻力,使鍍層強(qiáng)化,使其耐磨性和硬度均大大提高。但熱處理?xiàng)l件的正確與否,直接影響到工件的變形及鍍層的耐蝕性。因鋁件槽筒在高溫?zé)崽幚砗笠鬃冃?況且久層的耐蝕性隨著熱處理溫度升高而降低(鍍層結(jié)構(gòu)變?yōu)榛旌舷?,結(jié)構(gòu)高度不均勻,形成電位差,混合相間就易形成腐蝕微電池)。因此,最佳熱處理溫度不超不定280OC,保溫3h。12何保證鋁基剪桿化學(xué)鍍鎳套鉻的質(zhì)量?鋁基剪桿化學(xué)鍍鎳套硬絡(luò),既具有很高的耐磨性和耐腐蝕性,又有較好

21、的抗沖擊性能,避免了高硬度的鉻層與較軟的鋁基體直接接觸而可能引起的開裂、凹陷。施鍍工藝流程:除油-二次浸鋅-化學(xué)鍍鎳T活化-硬鉻-除氫。為保證化學(xué)鍍鎳套鉻的質(zhì)量,關(guān)鍵工藝在于:化學(xué)鍍鎳層的結(jié)合力受浸鋅液成分影響較大。較佳的浸鋅液:NaOH180200g/L,ZnO1830g/L,NaC4H4O6。H2O50g/L,NaNO212g/L,2535Oc,4045S;NaOH100g/L,ZnO30g/L,KnaC4H4O6。6H2O10g/L,F(xiàn)eCl32g/L,NaNO31g/L,室溫,3060s。保證化學(xué)鍍鎳層無孔隙由于鍍鉻溶液的腐蝕性和高電流沖擊。很容易把鎳層剝落。所以鎳層必須無孔隙。當(dāng)鎳層

22、達(dá)到15pm時(shí),已測不出孔隙。有合理的鍍硬鉻工藝試驗(yàn)表明,傳統(tǒng)的鍍鉻液均不滿意(鎳層肅離或鉻層起皮),唯有稀土鍍鉻液可施鍍厚鎳層(20pm)上套厚鉻(51015pm鉻層)。稀土鍍鉻液:鉻酸130-150g/L,硫酸0508g/L,稀土添加劑152.0g/L,Cr3+12g/L,5055C,DK4045Adm2,鍍速40pm/h?;瘜W(xué)鍍鎳層與硬鉻層必須有合適的厚度比當(dāng)硬鉻層要求20pm時(shí),化學(xué)鍍鎳層25pm,雙層鍍層結(jié)合力優(yōu)良。這是因?yàn)橛层t層有很大的內(nèi)應(yīng)力(表現(xiàn)為拉應(yīng)力),隨鍍層度增加而迅速增大,當(dāng)應(yīng)力大于鎳層與基體的結(jié)合力時(shí),就可以把鎳層剝落,所以,只有化學(xué)元素鍍鎳層達(dá)到相應(yīng)的厚度,才能使鎳層

23、的結(jié)合力大于硬鉻層的拉應(yīng)力。且鍍后進(jìn)行除氫處理品,消除鉻層部分內(nèi)應(yīng)力。本工藝用于剪桿大批量生產(chǎn)并出口,質(zhì)量達(dá)到國外水平。13化學(xué)鍍鎳的常見故障及解決辦法沉速低鍍液pH值過低:測pH值調(diào)整,并控制pH在下限值。雖然pH值較高能提高沉速,但會(huì)影響鍍液穩(wěn)定性。鍍液溫度過低:要求溫度達(dá)到規(guī)范時(shí)下槽進(jìn)行施鍍。新開缸第一批工件下槽時(shí),溫度應(yīng)達(dá)到上限,反應(yīng)開始后,正常施鍍時(shí),溫度在下限為好。溶液主成分濃度低:分析調(diào)整,如還原劑不足時(shí),添加還原補(bǔ)充液;鎳離子濃度偏低時(shí),添加鎳鹽補(bǔ)充液。對于上規(guī)模的化學(xué)鍍鎳,設(shè)自動(dòng)分析、補(bǔ)給裝置是必要的,可以延長連續(xù)工作時(shí)間(由30h延至56h)和鎳循環(huán)周期(由6周延至11周)

24、。亞磷酸根過多:棄掉部分鍍液。裝載量太低:增加受鍍面積至1dm2/L。穩(wěn)定劑濃度偏重:傾倒部分,少量多次加濃縮液。(2)鍍液分解(鍍液呈翻騰狀,出現(xiàn)鎳粉)溫度過高或局部過熱:攪拌下加入溫去離子水。次亞磷酸鈉大多:沖稀補(bǔ)加其它成分。鍍液的pH值過高:調(diào)整pH值至規(guī)范值。機(jī)械雜質(zhì):過濾除去。裝載量過高:降至1dm2/L槽壁或設(shè)備上有沉淀物:濾出鍍液,退鍍清洗(用3%HNO3溶液)。操作溫度下補(bǔ)加液料大多:攪拌下少量多次添加。穩(wěn)定劑帶出損失:添加少量穩(wěn)定劑。催化物質(zhì)帶入鍍液:加強(qiáng)鍍前清洗。鍍層剝離碎片:過濾鍍液。鍍層結(jié)合力差或起泡鍍前處理不良:提高工作表面的質(zhì)量,加工完成后應(yīng)清除工件上所有的焊接飛濺

25、物和焊渣。工件表面的粗糙度應(yīng)達(dá)到與精飾要求相當(dāng)?shù)拇植诹x,如碳鋼工件表面粗糙度Ra20mino配方2#:硫酸鎳100180g/L,檸檬酸鈉130200g/L,氯化鈉1520g/L,硼酸3040g/L,添加劑A3ml/L;pH=775,DK=115Adm2,沖擊電流24Adm2,沖擊時(shí)間57min,5060C,2025min,陰極移動(dòng)2030次/min。預(yù)鍍中性鎳應(yīng)注意:采用以硫酸鎳為主鹽的預(yù)鍍液,接近化學(xué)鍍鎳的成份。pH值應(yīng)控制在7-7.5左右。保證底層有足夠厚度,改善底層的質(zhì)量。如配方2#中加入添加劑A,能提高底層與基體結(jié)合力,外觀變得光滑細(xì)致,產(chǎn)品成品率達(dá)95%以上。妥善處理溶液中產(chǎn)生的Ni

26、(OH)2沉淀,恢復(fù)鍍液的施鍍能力。如用虹吸的辦法將鍍液中下部的沉淀與上部清液分開,然后用稀硫酸或檸檬酸將沉淀溶解,再將兩部分溶液混合,用5%NaOH調(diào)整pH至規(guī)定值?;瘜W(xué)鍍鎳化學(xué)鍍鎳配方1#:硫酸鎳2030g/L,次亞磷酸鈉2030g/L,硼酸1020g/L,乳酸1030ml/L,pH=4.560,832C。鍍液的pH由6.0逐漸調(diào)至4.5,然后平穩(wěn)施鍍,可得到非晶態(tài)的化學(xué)鍍鎳層。若起鍍時(shí)pH=4.5左右,這樣鍍層與預(yù)鍍層由于pH相差較大,鍍層磷含量變化太大,從而引起內(nèi)應(yīng)力,造成鍍層分層脫落現(xiàn)象。配方2#:NiSO47H2O2530g/L,NaH2PO2.H2O2530g/L,NaAC152

27、0g/L,Na3C6H5O7.2H2O1520g/L,添加劑B1(穩(wěn)定劑)適量,添加劑B2(加速劑)適量,pH=485.2,882C,1h,裝載量1dm2/L,壓縮空氣攪拌150cm2/min,鍍速1520pm/h。(5)熱處理化學(xué)鍍鎳層的硬度可通過熱處理進(jìn)行調(diào)整,組織仍為非晶狀,使底層含量分布趨于均勻,且從基體就開始有少量的磷,使底層與鍍層的結(jié)合力更好,組織更均勻細(xì)小,彌散度提高,鍍層表面的光潔度、鍍層的耐蝕性、耐磨性均有所提高。考慮到鋅合金的熔點(diǎn)較低,為防止工件變形,采用底溫度長時(shí)間熱處理,如2205C,5h顯微硬度增加5倍以上。也有人采用180Cx1h的熱處理?xiàng)l件。15鎂合金化學(xué)鍍鎳的預(yù)

28、處理方法按照常規(guī)的涂覆工藝,在鎂合金表面很難獲得結(jié)合力好的化學(xué)鍍鎳層。因?yàn)樵诨瘜W(xué)鍍鎳的前處理工序轉(zhuǎn)換間鎂合金也易氧化。本工藝在化學(xué)鍍鎳前增加一道堿活化工序,將前處理進(jìn)行中生成的氟化物及氧化物膜溶解,使表面活化再化學(xué)鍍鎳,便能獲得結(jié)合力良好的化學(xué)鍍鎳層。預(yù)處理工藝流程:除油(堿液煮沸)堿刻蝕(Na4P2O710H2O100200g/L,NaNO330100g/L,室溫,12min)酸活化(H3PO4.200ml/L,NH4HF100g/L,室溫,12min)堿活化(Na2HPO2H2O25g/L,螯合劑15g/L,pH=910,室溫,12min)化學(xué)鍍鎳配方:Ni3K6H5O7,NaHPO4.H

29、2O25g/L,Na4P2O7.10H2O50g/L,NH4F510g/L,=910,60,1060.16鈦合金化學(xué)鍍鎳的預(yù)處理方法由于鈦金屬活性大,新鮮表面暴露在含氧介質(zhì)中很快被氧化,形成一層致密的、穩(wěn)定性很高的氧化膜,若在其表面直接化學(xué)鍍鎳是相當(dāng)困難的。為了在鈦合金上獲得結(jié)合力好的鎳層,必須在施鍍前采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理以改善鍍層與基體的結(jié)合力。采用下列預(yù)處理方法,操作簡單,可實(shí)現(xiàn)鈦合金直接化學(xué)鍍鎳,獲得結(jié)合力良好的鍍層。(1)浸蝕較好的鈦合金浸蝕必須含少量氫氟酸,但含量不能太高,否則會(huì)造成鈦合金表面腐蝕不均勻,甚至出現(xiàn)凹凸不平的表面。這是因?yàn)楹辖鹬锈C比其它元素更耐蝕的緣故。同時(shí)如果溶液中含有硝

30、酸,使鈦表面發(fā)生鈍化,不能進(jìn)行鎳的自催化沉積。浸蝕液為:鹽酸(36%38%)9496份,氫氟酸(70%)46份,室溫,2min。鈦合金浸蝕后,外觀腐蝕均勻光亮?;罨罨褐泻蟹锖腿樗?。氟離子的存在加速了鈦氧化膜的溶解。乳酸作為鎳的絡(luò)合劑,當(dāng)溶液中沒有乳酸時(shí),活化膜結(jié)合力差。因?yàn)榛罨拟伜辖疠^容易與溶液中的鎳離子發(fā)生置換反應(yīng):2Ti+3Ni3+2Ti3+3Ni。隨著乳酸的加入,鎳離子被絡(luò)合,發(fā)生上述反應(yīng)的困難越大,導(dǎo)致置換反應(yīng)后鎳與鈦基體的結(jié)合力越牢固。過量乳酸對活化沒有影響。溫度越高越有利于鈦氧化膜溶解和活化基表面與鎳離子的置換反應(yīng);若溫度越低,活化時(shí)間增長,效果變差。pH值越低活化反應(yīng)

31、越迅速,不但鈦氧化膜溶解,而且活性鈦也發(fā)生腐蝕,置換反應(yīng)的鎳同時(shí)也受到浸蝕,導(dǎo)致活化膜的結(jié)合力越差;pH值越高,鈦氧化膜越穩(wěn)定(不溶解或很少溶解),活化反應(yīng)越慢。當(dāng)pH值6時(shí)活化反應(yīng)幾乎不發(fā)生。其他條件正常下,活化時(shí)間越長活化越充分,當(dāng)活化基礎(chǔ)課表面露出后,表面生成一層具有催化活性的、均勻的黃褐色膜,便發(fā)生了鎳與鈦的置換反應(yīng),直至鈦合金基體被鎳層完全覆蓋后轉(zhuǎn)換反應(yīng)停止,所以活化時(shí)間越長越好。如果活化不充分,將使后續(xù)的化學(xué)鍍鎳局部無鍍層或鼓泡?;罨簽椋阂叶?00ml/L,酸性氟化銨35g/L,氯化鎳20g/L,酸50g/L,乳酸20ml/L,醋酸(99%)180ml/L,pH50C,30mi

32、n(3)化學(xué)鍍鎳工藝酸方:硫酸鎳20g/L,次亞磷酸鈉25g/L,絡(luò)合劑15g/L,乳酸18g/L,丙酸鈉18g/L,pb2+微量,pH=5,85%,陰極移動(dòng)。本配方適用Ti-6A1-4V和Ti-15V-3Al-3Cr等鈦合金施鍍,鍍層結(jié)合力良好。17粉末冶金件化學(xué)鍍鎳的預(yù)處理方法烘油烘油溫度250300C,油煙除盡為止。烘油是化學(xué)鍍鎳的關(guān)健工序之一,對后繼的除油除銹工作起很大的促進(jìn)作用。洗滌熱水洗滌溫度85C,比一般材料表面處理熱水洗滌的溫度高些,利于清洗工件孔內(nèi)滲入的堿液及皂、臟物等。陽極除油為更大限度地減少堿液滲入工件內(nèi)孔的機(jī)會(huì),利用陽極除油。除油液為:NaOH3050g/L,Na2CO

33、32030g/L,Na3PO410H2O2030g/L,NiSiO335g/L,6090C,DA=310,35min。弱腐蝕HC1100150g/L,室溫,052min,時(shí)間不能過長,洗滌要徹底。值得指出,粉末冶金件不宜用吹砂除銹,盡管吹砂后表面光潔,但砂末能滲入工件孔隙,在化學(xué)鍍鎳時(shí),砂末會(huì)逸出和附看在工件表面,影響鍍層質(zhì)量。另外工件洗滌要徹底,避免鍍層出現(xiàn)“發(fā)花”現(xiàn)象。18退除化學(xué)鍍鎳層有哪些衫配方化學(xué)鍍鎳導(dǎo)的退除要比電鍍鎳層困難得多,特加緊是對于高耐蝕化學(xué)鍍鎳層更是如此。不合格的化學(xué)鍍鎳層應(yīng)在熱處理前就進(jìn)行退除,否則鍍層鈍化生退鍍更困難。要求退鍍液必須對基體無腐蝕,其次鍍層厚度、退鍍速度

34、、退鍍成本等因素都要考慮。(1)化學(xué)退鍍法化學(xué)退鍍法不使工件受腐蝕,適用幾何形狀復(fù)雜的工件,且可做到退鍍均勻。配方1#:濃HNO3,2060C。本液成本低,速度快(3040pm/h),毒性小。適用尺寸精密要求不高的工件退鍍,防止帶入水、退鍍完畢迅速入流水中清洗。配方2#:HNO3(1:1),2040C,退速快(10pm/56min),適用不銹鋼。配方3#:濃HNO31000ml/L,NaCl20g/L,尿素10g/L(抑制NOX氣體的生成),六次甲基四胺5g/L,室溫,退速20pm/h。配方4#:間硝基苯磺酸鈉6070g/L,硫酸100120g/L,硫氰酸鉀051g/L,8090,適用銅及銅合

35、金工件的退鍍,退鍍表面為深棕色時(shí),取出后充分清洗,再除棕色膜(NaCN30g/L,NaOH30g/L,室溫)。配方5#:HNO3:HF=4:1(體積比),冬天適當(dāng)加溫,退速快,鐵基體不腐蝕。但HF一定要用分析純(用工業(yè)級HF配槽,易發(fā)生爆炸)。配方6#:硝酸銨100g/L,氨三乙酸40g/L,六次甲基四胺20g/L,pH=6,室溫,退速1/5min,成本低。除上述酸性化學(xué)退鎳法外,還有堿性化學(xué)退鎳法,對普通碳鋼工件無腐蝕作用,但溫度高、時(shí)間長、效率低。如間硝基苯磺酸鈉100g/L,NaOH100g/L,乙二胺120ml/L,十二烷基硫酸鈉0.1g/L,6080C。調(diào)整時(shí)補(bǔ)加間硝基磺酸鈉,可使退速恢復(fù)到最高退速的80%。電解退鍍法配方為:NaNO3100

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