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鍍硬鉻故障分析:工件局部鍍不上鉻,并產生基體溶解現象


1)可能原因:掛具設計不合理

原因分析:掛具設計不合理的話,在工件表面形成氣袋,由于氣體的聚積,將液體排出,該部位無鍍液存在,鉻離子難以放電,而形成鍍層。

處理方法:設計合理的掛具,避免在工件表面上形成氣袋。

2)可能原因:鍍液中氯離子含量高

原因分析:氯離子能降低鍍鉻液的分散能力和覆蓋能力。當氯離子含量達到0.02g/L以上時,從低電流密度部位出現乳灰色燒焦層,基體金屬易腐蝕;當氯離子含量大于0.1g/L以上時,鍍鉻液的覆蓋能力下降,破壞陽極的二氧化鉛(Pb02)并腐蝕陽極,鉻層裂紋增多,光亮度降低,出現云霧狀的花斑,對設備及零件鍍不上鉻的部位腐蝕性增大;當氯離子含量大于2g/L以上時,只能得到黑灰色無光的鍍層,所以應控制C10.02g/L。氯離子主要來源于自來水以及清洗不凈的鍍鎳工件等,故鍍鉻前的清洗及配制鍍鉻液時最好采用去離子水或蒸餾水,尤其是在鍍鉻前的酸活化,若清洗不能保證的情況下,避免使用鹽酸,而使用硫酸

處理方法一:陽極電解處理法 氯離子在高電流密度條件下,在陽極氧化為氯氣

2C1--2e-→Cl2

處理條件:a.陽極電流密度大于40A/dm2

b.鍍鉻液溫度為60~70℃;

c.不斷攪拌鍍液(利于陽極產生的氯氣及時析出)。

開始電解lh,氯離子降低較為明顯,但此法不能徹底除去氯離子。

處理方法二:銀鹽沉淀法根據ClAg反應,能生成溶度積較小的AgCl沉淀,所以可以用銀鹽除去Cl。但用哪種銀鹽為好呢?因為硝酸銀含有硝酸根,硫酸銀會使鍍鉻液中硫酸根含量升高,所以一般用碳酸銀

2HCl+Ag2C03→2AgCl↓+C02↑H20

可以用硝酸銀和碳酸鈉制備碳酸銀

2AgN03Na2C032Ag2C03↓+2NaN03

制得的碳酸銀沉淀,需用溫水洗滌3~5次,徹底除去NO3-后,才能使用。理論上每除去1g氯離子,需3.9g碳酸銀,而實際用量比理論值要高3~4倍,成本較高,一般不采用。

3)可能原因:工件表面孔眼未堵塞

提高鍍層的均勻性,只有改變初次電流分布,即改變幾何因素來提高鍍層的均勻性,下面談談改變幾何因素的措施:

?①采用象形陽極。象形陽極與陰極的距離相等,在陰極上電流分布均勻,但該陽極制作成本高,加工難度大,制作時要充分考慮到下列因素:陽極形狀、合金成分、鍍液流通和交換以及上、下部工件的屏蔽問題。

?②采用屏蔽陰極。對于不能采用象形陽極的工件,可用非金屬材料(如塑料)屏蔽陰極的高電流密度區,使電流向低電流密度區分布,從而保證整個工件表面電流分布趨于一致。屏蔽陰極距陰極的距離越小,其屏蔽效果越好。

?③增大陰陽極距離,合理布置陽極。陰陽極距離加大,使得零件的凸凹處距陽極的相對距離差縮小,可以使電流分布因零件形狀差異的影響變小,當然陰陽極距離的加大,將導致槽壓升高。合理地布置陽極可以將邊角等高電流密度區的電流減小,使中、低電流密度區的電流加大,整個工件的電流分布更趨向均勻。一般陰極與陽極間距在200~300mm之間。

?④采用旋轉陰極。當工件圍繞陰極中軸作一個方向的旋轉時,工件各面與陽極的距離在不斷變化,由于這種變化是周期性的,使工件上電流分布的大小機會均等。但采用旋轉陰極,必須保證陰極導電軸與掛具的導電良好。

?⑤采用輔助陽極。對于形狀復雜的工件,采用輔助陽極來縮短工件低電流密度區與陽極之間的距離,從而使低電流密度區的電流增大。

?⑥采用沖擊電流施鍍。對于形狀復雜或表面多孔的工件鍍鉻,采用沖擊電流使工件低電流密度區沉積上一層鉻,氫在鉻層上的超電壓上升,轉入正常電鍍時,該區域氫的析出量減少,使鉻析出增加,來改善鍍層的均勻性。沖擊電流是正常電鍍電流的l.5~2倍,時間為10~20s。

4)可能原因:基體局部氧化物未除盡

處理方法:加強鍍前處理,保證基體達到“電鍍純”表面。

5)可能原因:工件表面粗糙度高

處理方法:提高工件表面光潔度,并采用2倍沖擊電流施鍍。

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