電鍍光亮鎳鐵合金

    一、合金鍍層的特點(diǎn)：  
    1、特別適用于管狀零件，如鋼椅零件、自行車、縫紉機(jī)、電熨斗、電筒、五金工具、行李車、書(shū)包架等產(chǎn)品上，常規(guī)鍍鎳件，鍍前要求深孔及管內(nèi)保持無(wú)銹，防止在酸性光亮鍍銅時(shí)因與鍍液接觸而引起置換反應(yīng)，這種現(xiàn)象在電鍍中很難避免，管子內(nèi)的鐵雜質(zhì)落入鍍鎳槽內(nèi)便污染了槽液，嚴(yán)重影響了鍍層質(zhì)量，這是其它電鍍工藝難以解決的難題。而采用了鎳鐵合金工藝就迎刃而解。鎳鐵合金鍍層，其光亮度與整平性可以與任何光亮鎳媲美。因此該工藝在生產(chǎn)中已被廣泛地采用。  

 
    2、抗蝕性能好，光亮鎳鐵鍍層+微孔鉻（采用NI-Fe/緞面鎳/鉻，其鉻層為微孔鉻或采用鉻層陽(yáng)極電解法）其抗蝕性能比亮鎳+鉻鍍層還要好些。鎳鐵合金鍍層為了進(jìn)一步提高耐蝕性，防止產(chǎn)生黃色斑點(diǎn)，往往采用雙層鎳鐵合金鍍層，就是在鋼鐵上先鍍一層含鐵30-40%的鎳鐵合金（簡(jiǎn)稱為高鐵合金）。然后鍍一層含鐵10-15%的鎳鐵合金（簡(jiǎn)稱為低鐵合金）。高鐵合金最好占合金鍍層總厚度的三分之二。低鐵合金鍍?cè)诟哞F合金上的目的是為了防止鎳鐵合金鍍層在腐蝕解質(zhì)中產(chǎn)生黃色斑點(diǎn)）同時(shí)可使低鐵合金的電位比高鐵正。腐蝕過(guò)程可像雙層鎳一樣橫向擴(kuò)展，從而提高了耐蝕性。  

    3、鎳鐵合金可以直接鍍?cè)阡撹F零件上，不需要銅打底，簡(jiǎn)化了工藝，避免了用氰化鈉為絡(luò)合劑的劇毒氰化鍍銅工藝，達(dá)到了無(wú)氰電鍍的目的，改善了環(huán)境污染。同時(shí)，鎳鐵鍍液中可將有害的鐵雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的鎳鐵鍍層，鎳鐵鍍層具有良好特性。它的硬度和韌性高于光亮鎳鍍層，一般鎳鐵硬度HV5688MPa-6669MPa，由于韌性好，即使鍍后進(jìn)行切削也不會(huì)脫落，平板上電鍍鎳鐵鍍層可獲得全光亮效果。  

    4、可節(jié)約15-30%鎳，工藝研究的原則是以價(jià)廉、無(wú)毒、無(wú)害清潔的材料和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝取代不清潔、昂貴、落后的材料的生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并且有一定經(jīng)濟(jì)效益，而鎳鐵合金鍍層恰恰符合這一原則。有一個(gè)工具廠說(shuō)，過(guò)去電鍍亮鎳時(shí)，由于鐵的干擾，每年要處理鍍液好幾次，費(fèi)料又費(fèi)工，還要造成停產(chǎn)處理和鍍液損失，改為鎳鐵鍍液后，就不必要了。紹興有家電鍍廠7000升鎳鐵缸鍍摩托車保險(xiǎn)杠，改用鎳鐵工藝后，半年就用了壹噸多鐵板。  

    二、鎳鐵合金發(fā)展趨勢(shì)：  
    防護(hù)裝飾性Ni-Fe/Cv電鍍體系，工藝穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，鍍層整平性能好，光亮度高，又是無(wú)氰電鍍。因此,得到迅速發(fā)展推廣。鍍層體系由過(guò)去單層發(fā)展到雙層、三層、組合性Ni-Fe多鍍層操作方式，由手工發(fā)展到直線式、環(huán)形式自動(dòng)線，適用范圍由小五金工具、家用電器、自行車業(yè)、鋼家具業(yè)，總之近十年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，防護(hù)裝飾性Ni-Fe/Cv電鍍體系是很有發(fā)展前途的鍍種。  

    電鍍雙層鎳鐵合金就是在鐵件上先鍍一層含鐵30-40%的鎳鐵合金（簡(jiǎn)稱高鐵合金），然后鍍一層含鐵10-15%的鎳鐵合金鍍層（簡(jiǎn)稱低鐵合金），高鐵合金最好占合金鍍層總厚度的三分之二，把低鐵合金鍍?cè)诟哞F合金上面的目的有2，（1）防止鎳鐵合金鍍層在腐蝕介質(zhì)中產(chǎn)生黃色斑點(diǎn)，美國(guó)樂(lè)思公司在長(zhǎng)期的大氣暴露試驗(yàn)中觀察到含鐵10-15%的合金鍍層沒(méi)有出現(xiàn)泛點(diǎn)現(xiàn)象，故認(rèn)為把低鐵合金放在上面是防止泛點(diǎn)的有效措施，我們國(guó)內(nèi)有許多廠家在實(shí)踐中也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。

   
    （2）利用高鐵鍍層與低鐵合金層之間的自然電位差，提高了防護(hù)性能，根據(jù)杭州惠豐表面技術(shù)研究所目前雙層鎳鐵工藝配方參數(shù)經(jīng)武漢材保所測(cè)定，自然電位差50mv，如果把高鐵合金的鐵含量進(jìn)一步提高電位差更高，因此目前有許多廠家，在現(xiàn)有單層鎳鐵基礎(chǔ)上，改為高鐵鍍層和低鐵鍍層相結(jié)合多層鍍層，無(wú)論是光亮度、整平性、防護(hù)性均有很大程度提高。

   
    三、鎳鐵合金鍍液的優(yōu)點(diǎn)：  
    1、鎳鐵合金鍍層的色澤比亮鎳要白亮界于鎳和鉻之間，目前可以通過(guò)添加某種添加劑可任意得到全光亮和烏亮型的鎳鐵鍍層；   
    2、鎳鐵合金鍍層的韌性好，不亞于光亮鎳鍍層，易于制造出在切削、彎曲、變形等使用條件下的產(chǎn)品；  
    3、鎳鐵合金鍍層的整平性良好，鍍13mu鎳鐵合金鍍層的整平性相當(dāng)于20mu亮鎳的整平性；  
    4、鎳鐵合金鍍層比亮鎳鍍層更易于套鉻，有利于提高零部件的抗蝕裝飾，表面硬度和耐腐蝕性能；  
    5、鎳鐵合金鍍層硬度較高Ni-Fe25%的硬度比亮鎳高20-25%；  
    6、鎳鐵合金鍍層的抗蝕性能良好，特點(diǎn)是當(dāng)鍍層中Fe含量在12%以下時(shí)與亮鎳無(wú)差別，延展性良好；  
    7、鎳鐵合金鍍層不易鈍化，在生產(chǎn)過(guò)程中允許電流突然斷電，電鍍時(shí)零件在生產(chǎn)過(guò)程中稍稍停頓后，也可繼續(xù)電鍍不影響質(zhì)量，并且易于套鉻；  
    8、鎳鐵合金電鍍工序少，因此采用自動(dòng)線“一步法”電鍍流水線的總長(zhǎng)度要比多層電鍍總長(zhǎng)度減少1/4；  
    9、鎳鐵槽液可以從光亮鎳槽液直接轉(zhuǎn)化到鎳鐵槽液，可以不停產(chǎn)，節(jié)約了費(fèi)用；  
    10、鎳鐵的操作簡(jiǎn)便、工藝穩(wěn)定、操作條件范圍寬、維護(hù)管理方便；  
    11、鎳鐵合金的三廢處理比銅、鎳、鉻電鍍簡(jiǎn)單；  
    12、鎳鐵合金的電鍍成品率高，沒(méi)有多層電鍍時(shí)相互影響的因素多，套鉻時(shí)鍍層的脫落現(xiàn)象也少；  
    13、鍍液中鎳離子濃度比亮鎳低，帶出損失少。  

    四、電鍍鎳鐵合金鍍液中的幾個(gè)主要問(wèn)題：  
    1、穩(wěn)定劑  
    在光亮鎳鐵合金鍍液中，F(xiàn)e2+的穩(wěn)定劑是十分關(guān)鍵，這是因?yàn)樵诳諝庵谢螂婂冞^(guò)程中，鍍液中的Fe2+在陽(yáng)極容易被氧化成Fe3+，在沒(méi)有穩(wěn)定劑的鍍液中當(dāng)PH超過(guò)2.5左右時(shí)，就有可能生成沉淀，另方面如使用較大電流密度時(shí)，由于大量氫離子放電，致使陰極表面附近的局部區(qū)域中Fe(OH)3的沉淀發(fā)生，吸附到陰極表面造成針孔、毛刺和脆性。因此，在鍍液中必須要加入一定量的Fe2+穩(wěn)定劑和足夠量的緩沖劑，才能使鍍液保持穩(wěn)定。  

    鍍液的穩(wěn)定性是指：保證生產(chǎn)上能獲得全光亮的鍍層，防止氫氧化鐵生成，鍍層的延展性、整平性、均勻性、韌性、結(jié)合力、抗蝕性能、硬度、厚度等綜合性能要符合標(biāo)準(zhǔn)。  

    為了達(dá)到與光亮鎳相似的目的，杭州惠豐表面技術(shù)研究所對(duì)鎳鐵鍍液的添加劑作了大量的研究，獲得了各種性能良好的組合型試劑，以滿足上述質(zhì)量要求。這些組合型試劑的一個(gè)共同特點(diǎn)就是：向絡(luò)合劑兼穩(wěn)定劑、光亮劑兼整平劑等綜合合成的方向邁進(jìn)。  

    鎳鐵合金鍍液的配方及操作條件：  
    鍍液組成：  
    硫酸鎳（NiSO4.7H20）    180-220g/L  
    氯化鎳(NiCI2.6H20)       30-50g/L  
    硼酸(H3BO3)                40-50g/L  
    硫酸亞鐵(FeSO4.7H2O)       10-35g/L  
    DNT-1輔光劑                10-15ml/L  
    DNT-2主光劑             0.6-1.0ml/L  
    DNT-3穩(wěn)定劑             20-30ml/L  
    潤(rùn)濕劑RS932             0.5-1.5ml/L  

    操作條件：  
    PH3.2-3.8  
    溫度55-65℃  
    DK2-5A/dm2  
    鎳陽(yáng)極：鐵陽(yáng)極8-12：1  
    攪拌陰極移動(dòng)  

    添加劑的作用和消耗量：  
    DNT-1輔光劑：減少鍍層內(nèi)應(yīng)力，增加鍍層柔軟，低區(qū)走位好  
    消耗量：80-120ml/KAH  
    DNT-2主光劑:提高鍍層整平，出光速度快、光亮。  
    消耗量:100-200ml/KAH  
    DNT-3穩(wěn)定劑:穩(wěn)定鍍液，防止Fe2+氧化成Fe3+主要是帶出消耗，添加量是主光劑的約8-10%  
    由亮鎳鍍液逐步轉(zhuǎn)化成鎳鐵合金鍍液。  
    在原光亮鎳液中除不加硫酸亞鐵外，其它成份按鎳鐵鍍液的配方進(jìn)行調(diào)整，并以計(jì)算量的鐵陽(yáng)極取代部份鎳陽(yáng)極，不必停頓生產(chǎn)，即可進(jìn)行電鍍鎳鐵。