相較于六價(jià)鉻,三價(jià)鉻更環(huán)保,它是目前比較實(shí)用的電鍍工藝,其成分為硫酸鹽和氯化物體系的鍍液。以下科普三價(jià)鉻電鍍的特點(diǎn)及常見(jiàn)故障的原因分析和解決方案。
三價(jià)鉻電鍍主要有以下特點(diǎn):?
(1)從三價(jià)鉻鍍液中獲得的鍍鉻層色澤較六價(jià)鉻鍍液獲得的鍍層稍有不同,三價(jià)鉻獲得的鍍層色澤容易偏暗黃,而六價(jià)鉻則偏白藍(lán);?
(2)三價(jià)鉻鍍液在電鍍過(guò)程中斷電,可以再直接進(jìn)行電鍍,而且三價(jià)鉻電鍍的沉積速度較六價(jià)鉻快,深鍍能力與均鍍能力較六價(jià)鉻鍍液好;
(3)硫酸鹽體系的三價(jià)鉻鍍液需要用鉑包鈦網(wǎng)做陽(yáng)極,而氯化物系的三價(jià)鉻鍍液需要石墨作陽(yáng)極;?
(4)三價(jià)鉻溶液具有很強(qiáng)的腐蝕性,在電鍍過(guò)程中鍍液對(duì)零件低電流密度區(qū)具有較強(qiáng)的腐蝕性;?
(5)三價(jià)鉻鍍液的金屬和有機(jī)雜質(zhì)的容忍度較低;?
(6)和六價(jià)鉻電鍍相同三價(jià)鉻鍍鉻槽也需要配置加熱和降溫裝置,通常是用鈦材做加熱和冷卻管。?
在三價(jià)鉻鍍液電鍍時(shí)需要注意:零件需要帶電人槽;電鍍掉落的零件需要及時(shí)打撈;三價(jià)鉻用的電解板需要表面電鍍鎳處理。
主要存在的電鍍故障有以下幾種:
1、鍍液沉淀?
發(fā)生這種故障的主要原因有:鍍液的pH值偏高;鍍液的密度太大;鍍液中的穩(wěn)定劑含量不當(dāng);鍍液中主鹽的含量太高等。?
因?yàn)楫?dāng)鍍液pH>3時(shí),往往會(huì)導(dǎo)致鍍液中的三價(jià)鉻出現(xiàn)沉淀。氯化物三價(jià)鉻鍍液的pH值調(diào)整通常是采用氨水/鹽酸,在調(diào)整鍍液的pH值時(shí),pH值發(fā)生變化到穩(wěn)定的時(shí)間較長(zhǎng),所以需要精確計(jì)算需要加入的量,避免pH>3時(shí)鍍沼出現(xiàn)Cr(OH)3,要嚴(yán)格控制鍍液的pH值在工藝要求范圍內(nèi)。
需要嚴(yán)格控制三價(jià)鉻電鍍需要將鍍液的密度,密度太高也容易使得鍍鉻液出現(xiàn)沉淀,氯化物三價(jià)鉻鍍液密度的控制范圍為1.20~1.24,鍍液的密度太高時(shí)需要用純水稀釋。?
通常情況下三價(jià)鉻鍍液中含有一定的絡(luò)合劑,如果絡(luò)合劑含量不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)鍍液沉淀,絡(luò)合劑需要嚴(yán)格按照安培小時(shí)消耗進(jìn)行補(bǔ)加或通過(guò)滴定分析來(lái)進(jìn)行調(diào)整。?
嚴(yán)格控制三價(jià)鉻鍍液中的三價(jià)鉻含量,含量過(guò)低會(huì)導(dǎo)致鍍鉻層沉積速度慢,含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致鍍液沉淀,氯化物三價(jià)鉻鍍液的三價(jià)鉻控制范圍為209/L~239/L。
三價(jià)鉻濃度的調(diào)整可以根據(jù)滴定分析結(jié)果進(jìn)行。?
2、高電流密度區(qū)漏鍍和鍍層色澤暗、絨毛狀條紋?
出現(xiàn)這種故障的原因是:鍍液中鐵含量過(guò)低或過(guò)高。
當(dāng)三價(jià)鉻電鍍鉻液中沒(méi)有鐵離子時(shí),在高電流密度區(qū)會(huì)出現(xiàn)漏鍍的現(xiàn)象,需要將三價(jià)鉻鍍液的鐵含量控制在50mg/L~100mg/L范圍內(nèi)。通常在鍍液中鐵含量低時(shí),就補(bǔ)充含鐵的添加劑,并嚴(yán)格控制加入量。當(dāng)鍍液中鐵含量高時(shí)(鐵含量>150mg/L),使得鉻鍍層色澤變得暗黑;當(dāng)鍍液中鐵含量>500mg/L時(shí),鉻鍍層出現(xiàn)絨毛狀條紋。
去除鍍液中的鐵含量高的方法有:
①長(zhǎng)時(shí)間低電流電解(電流密度l.6A/m2~4.9A/m2),電解板需要鍍鎳,以避免電解板被腐蝕而重新污染鍍液;
②采用專用的離子交換樹(shù)脂吸附去除三價(jià)鉻鍍液中鐵的高濃度。?
3、低電流密度區(qū)鍍鉻層出現(xiàn)白漬?
出現(xiàn)這種故障是由于鍍液中鋅雜質(zhì)的影響,鍍液中鋅雜質(zhì)含量通常要控制在<10mg/L,鋅雜質(zhì)含量一旦超過(guò)10mg/L,在低電流密度區(qū)的鍍鉻層就會(huì)出現(xiàn)白漬。
去除三價(jià)鉻鍍液中鋅雜質(zhì)的方法也是長(zhǎng)時(shí)間小電流電解(電流密度1.6A/dm2~4.9A/dm2),使用鍍鎳電解板;或者采用專用的離子交換樹(shù)脂吸附去除。
4、鍍層出現(xiàn)棕黑色條紋?
出現(xiàn)這種故障是由于鍍液中的鎳雜質(zhì)的影響。
通常三價(jià)鉻鍍液中的鎳雜質(zhì)含量控制在<200mg/L,如果鎳雜質(zhì)超過(guò)200mg/L,鍍鉻層就會(huì)出現(xiàn)棕黑色條紋,如果鍍液中同時(shí)存在鐵雜質(zhì)并且濃度過(guò)高,零件的低電流密度區(qū)鍍鉻層呈金色。
排除鍍液中鎳雜質(zhì)的方法是采用專用的離子交換樹(shù)脂吸附去除。?
5、低電流密度區(qū)鍍鉻出現(xiàn)白斑,高電流密度區(qū)鍍層剝落。
出現(xiàn)這種故障的原因是由于鍍液中鉛雜質(zhì)的影響。一般三價(jià)鉻鍍液中的鉛雜質(zhì)含量控制在<10mg/L,超過(guò)10mg/L時(shí),零件低電流密度區(qū)鍍層會(huì)出現(xiàn)白斑,而且鍍液的覆蓋能力下降,零件高電流密度區(qū)的鍍層結(jié)合力下降,甚至出現(xiàn)鍍層剝落的現(xiàn)象。
去除鍍液中鉛雜質(zhì)的方法仍然是長(zhǎng)時(shí)間低電流密度下進(jìn)行電解處理,電流密度控制在1.2A/m2~2.2A/m2。?
以上便是三價(jià)鉻電鍍的特點(diǎn)和常見(jiàn)故障的原因分析及解決方案,通過(guò)具體問(wèn)題具體分析,給出針對(duì)性的解決方案,為電鍍工藝提高效率。
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