不銹鋼(gang)電鍍鉻的(de)溶液維護及操作明細如下:
1. 鉻(ge)酐濃度
其(qi)濃度(du)在230~270g/L,維持較(jiao)高的濃度(du),以保(bao)持較(jiao)高的導電率,可通過較(jiao)高的電流密度(du),以維持鍍液的穩定,有較(jiao)高的抗雜質能力。
2. 硫酸濃度(du)
硫酸濃(nong)度應保持(chi)與鉻(ge)酐的(de)濃(nong)度比值(zhi)(zhi)為(wei)100:1.當硫酸濃(nong)度的(de)比值(zhi)(zhi)小(xiao)于1時,會(hui)引起鍍(du)層在鍍(du)不上(shang)鉻(ge)層處輕(qing)者(zhe)(zhe)呈(cheng)現黃(huang)彩膜,即俗(su)稱“漏黃(huang)”,重(zhong)者(zhe)(zhe)呈(cheng)藍膜,無(wu)鉻(ge)層與未鍍(du)鉻(ge)的(de)交界(jie)處模糊(hu)。有鉻(ge)層表(biao)面(mian)(mian)鍍(du)鉻(ge)較厚處有微小(xiao)圓形顆粒,鍍(du)層光亮(liang)度較差(cha),比值(zhi)(zhi)進(jin)一(yi)步減少時,如0.5以(yi)下(xia),分散能(neng)力惡化,鍍(du)不上(shang)鉻(ge)的(de)面(mian)(mian)積擴大,電(dian)流大些,面(mian)(mian)積甚至呈(cheng)烏(wu)黑色燒焦狀鉻(ge)層。
而硫酸的比值大于1至1.2以上時,鍍層分散力也會惡化,但不出現“露黃”現象,此時,有鉻層鍍上處與未鍍上處的交界線很明顯。比值超過越大,則未鍍上區域相應擴大,最終甚至完全鍍不上鉻,此時比值在大于2以上。為了降低硫酸濃度,要向鍍層中加入碳酸鋇,使形成硫酸鋇沉淀,此時需要計算碳酸鋇的用量,理論上碳酸鋇2g可沉降硫酸1g.處理后還要攪拌一定時間,保溫2h,使硫酸鋇由分散細粒聚集成較大顆粒沉降,使副反應鉻酸鋇轉變成硫酸鋇粒子沉淀。利用虹吸法將沉降至槽底的硫酸鋇吸出槽外,再經澄清后將吸出的鉻液回流至鍍鉻槽內。在生產過程中,硫酸不要無根據地任意添加入鉻槽中。因為在整個鍍鉻過程中只消耗鉻酸,而硫酸僅作為鍍鉻的催化劑,一般不會消耗掉。僅隨著鉻酐在出槽時而附帶出來少量硫酸,而當補充鉻槽中的鉻酐時,在鉻酐中一般可能要有百分之零點幾的硫酸作為雜質隨之進人鉻槽,可彌補硫酸的不足,數量上達到自動的平衡。一般補充至正常范圍的鉻酐可以不必刻意地補加硫酸。鉻酸根離子(CrO2-4)是負離子,它不可能在負極上放電析出鉻金屬層。當在SO2-4 與三價鉻(Cr3+)生成[Cr4O(SO4)4 · (H2O)4]2+,陽離子團到陰極表面,當離子放電后,硫酸根離子(SO2-4 )又回到陰極。
3. 三價鉻Cr3+的作用和影響
在新配的鉻酸溶液中,在開始時沒有Cr3+,不能生成前述的陽離子團,在鍍鉻溶液中當存在適量的硫酸時,使鍍鉻液的酸度為pH=3時,有堿式鉻酸鉻[Cr(OH)3·Cr(OH)CrO4]薄膜包在陰極表面上。當有三價鉻化合物所組成的帶正電荷的陽離子團,才能在陰極上放電,析出金屬鉻層。如果溶液中沒有三價鉻,形不成陽離子團來促使堿式鉻酸鉻的薄膜溶解,就鍍不上鉻。故三價鉻的數量雖少,但作用很大。故在配好鍍鉻槽后,需要用電解的方法,在陰極上產生少量的三價鉻,一般使Cr3+=3~5g/L,已足夠起作用。過多反而有害。在鍍鉻過程中,Cr3+和H2SO4重回溶液中。
4. 電流密度
在不銹鋼拋光表面上,總是存在一層肉眼看不見的極薄的鉻的氧化膜,在其上沉積的鉻層會產生結合力不牢的現象。故在開始鍍鉻時,應先用小電流陰極活化,此時只產生氫氣氣泡,不在鉻的析出電位之上,使不銹鋼表面得到還原凈化,存在的鉻氧化膜被電解除去,電流密度應小于3A/d㎡,時間為1~2min.在此過程中,鍍件在鍍液中也受到預熱,然后每1~2min內提升電流密度至5A/d㎡,在5~10min內,階梯式提升電流5次,最后以高于正常電流,大約在50~60A/d㎡2之內沖擊鍍鉻,時間為2~3min,使凹入部位都能鍍上鉻層,然后恢復至正常電流密度25~30A/d㎡,也可采取較大電流密度,但為防止邊角燒焦,要采取輔助陰極加以保護。
5. 溫度
溫(wen)度和電(dian)流(liu)密度之(zhi)間有密切的(de)關系,溫(wen)度在(zai)(zai)60℃時,陰極電(dian)流(liu)密度為60A/d㎡,鉻層硬(ying)(ying)度最好,約為維氏(shi)990HV.因此,在(zai)(zai)50~60℃之(zhi)間,硬(ying)(ying)度變化不大。但溫(wen)度大于65℃時,硬(ying)(ying)度開始下降至(zhi)900HV.當(dang)溫(wen)度高達70~75℃時,鉻層失(shi)去光澤,呈(cheng)乳白色,硬(ying)(ying)度也(ye)降低(di)至(zhi)600~700HV.所以溫(wen)度宜保持在(zai)(zai)55~60℃.鉻鍍層由于硬(ying)(ying)度高,摩擦因數小,有良好的(de)耐磨性(xing),適應于模具板(ban)的(de)要求。當(dang)電(dian)流(liu)密度為30~40A/d㎡2時,其維氏(shi)硬(ying)(ying)度也(ye)在(zai)(zai)1000HV左右。