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鍍硬鉻故障分析:鍍層粗糙有鉻瘤

發(fā)布時(shí)間:2014/12/22 9:04:35 來(lái)源:禾川化學(xué) 字體: 
禾川化學(xué)擁有國(guó)內(nèi)尖端分析儀器,專業(yè)為化工企業(yè)提供配方分析、成分分析整套配方技術(shù)方案,禾川化學(xué)是化工企業(yè)產(chǎn)品革新的風(fēng)向標(biāo).
(1)可能原因:陰極電流密度過(guò)大
處理方法:a.準(zhǔn)確計(jì)算工件受鍍面積,合理設(shè)定電流值(Dk=40~60A/dm2);
b.適當(dāng)提高鍍液溫度,充分考慮溫度與電流密度的匹配。
(2)可能原因:硫酸含量過(guò)低
原因分析:鉻酐的水溶液是鉻酸,是鉻鍍層的唯一來(lái)源。實(shí)踐證明,鉻酐的濃度可以在很寬的范圍內(nèi)變化。例如,當(dāng)溫度在45~50℃,Dk=10A/dm2時(shí),鉻酐濃度在50~500g/L范圍內(nèi)變化,甚至高達(dá)800g/L,均可獲得光亮鍍鉻層。一般生產(chǎn)中采用的鉻酐濃度為150~400g/L之間。鉻酐的濃度對(duì)鍍液的電導(dǎo)率起決定性作用,鍍液溫度升高,電導(dǎo)率隨鉻酐濃度增加向稍高的方向移動(dòng)。因此,單就電導(dǎo)率而言,宜采用鉻酐濃度較高的鍍鉻液。但采用高濃度鉻酸電解液時(shí),由于隨工件帶出損失嚴(yán)重,不僅造成材料的浪費(fèi),更主要的是會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。而低濃度鍍液對(duì)雜質(zhì)金屬離子比較敏感,覆蓋能力較差。鉻酐濃度過(guò)高或過(guò)低都將使獲得光亮鍍層的溫度和電流密度的范圍變窄。鉻酐濃度低的鍍液陰極電流效率較高,多用于鍍硬鉻。較濃的鍍液主要用于裝飾電鍍,鍍液的性能雖然與鉻酐含量有關(guān),最主要的取決于鉻酐和硫酸的比值。一般控制Cr03:SO42-=(80~100):1,最佳值為100:1。當(dāng)SO42-含量過(guò)高時(shí),對(duì)膠體膜的溶解作用強(qiáng),基體露出的面積大,真實(shí)電流密度小,陰極極化小,得到的鍍層不均勻、發(fā)花,特別是工件凹處還可能露出基體金屬。當(dāng)SO42-含量過(guò)低時(shí),陰極表面只有很少部位的膜被溶解,即成膜的速度大于溶解的速度,鉻的析出受阻或在局部地區(qū)放電長(zhǎng)大,所以,鍍層發(fā)灰粗糙,光澤性差。
處理方法:分析調(diào)整鍍液成分,并控制Cr03:SO42-=100:1
(3)可能原因:陰陽(yáng)極間距太近
原因分析: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(lái)提高鍍層的均勻性,下面談?wù)劯淖儙缀我蛩氐拇胧?
 ①采用象形陽(yáng)極。象形陽(yáng)極與陰極的距離相等,在陰極上電流分布均勻,但該陽(yáng)極制作成本高,加工難度大,制作時(shí)要充分考慮到下列因素:陽(yáng)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(wèn)題。
 ②采用屏蔽陰極。對(duì)于不能采用象形陽(yáng)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(qū),使電流向低電流密度區(qū)分布,從而保證整個(gè)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(yáng)極距離,合理布置陽(yáng)極。陰陽(yáng)極距離加大,使得零件的凸凹處距陽(yáng)極的相對(duì)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(dāng)然陰陽(yáng)極距離的加大,將導(dǎo)致槽壓升高。合理地布置陽(yáng)極可以將邊角等高電流密度區(qū)的電流減小,使中、低電流密度區(qū)的電流加大,整個(gè)工件的電流分布更趨向均勻。一般陰極與陽(yáng)極間距在200~300mm之間。
 ④采用旋轉(zhuǎn)陰極。當(dāng)工件圍繞陰極中軸作一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)時(shí),工件各面與陽(yáng)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(jī)會(huì)均等。但采用旋轉(zhuǎn)陰極,必須保證陰極導(dǎo)電軸與掛具的導(dǎo)電良好。
 ⑤采用輔助陽(yáng)極。對(duì)于形狀復(fù)雜的工件,采用輔助陽(yáng)極來(lái)縮短工件低電流密度區(qū)與陽(yáng)極之間的距離,從而使低電流密度區(qū)的電流增大。
 ⑥采用沖擊電流施鍍。對(duì)于形狀復(fù)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(qū)沉積上一層鉻,氫在鉻層上的超電壓上升,轉(zhuǎn)入正常電鍍時(shí),該區(qū)域氫的析出量減少,使鉻析出增加,來(lái)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(shí)間為10~20s。
處理方法:控制陰極與陽(yáng)極間距離大于200mm,使工件的相對(duì)幾何尺寸縮小,保證陰極電力線分布均勻。
(4)可能原因:工件凸凹處未使用陰極保護(hù)
原因分析:同(3)的原因分析
處理方法:采用陰極保護(hù),合理布置陽(yáng)極。
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