鍍鉻層硬度高、鍍層經(jīng)久不變色,因而廣泛地用作裝飾性鍍層的最終鍍層;其缺點(diǎn)是電流效率低、分散能力差,尤其是該工藝對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,因而有些國(guó)家已明令禁止,不能再采用鍍鉻工藝。在已報(bào)道的代鉻技術(shù)中,從覆蓋層的性質(zhì)上可分為合金鍍層、金屬一非金屬, 復(fù)合層、無(wú)機(jī)代鉻層和有機(jī)代鉻層。從覆蓋層的制備方法上看,可分為電鍍、化學(xué)鍍、離子氣相沉積、熱噴涂等。本節(jié)主要介紹合金代鉻鍍層。
對(duì)合金代鉻鍍層的研究可分為代裝飾鉻及代硬鉻。
(1)合金鍍層代裝飾鉻
錫鈷、錫鎳、鈷鎢合金,錫鉆鎳合金外觀、色澤及耐蝕性酷似鍍鉻層,而且在空氣中穩(wěn)定性甚佳,因此常作為裝飾性代鉻鍍層使用。
合金代裝飾鉻鍍液組成及工藝條件

錫鈷合金適用于光亮鎳上電鍍,外觀光亮,色澤美麗。在以層鎳上僅電鍍0.2μm的錫鉆合金,耐蝕性?xún)?yōu)于同厚度的鍍鉻層。但鍍層的硬度較低(300~400HV),不適合作為代硬鉻層。鍍液的分散能力和覆蓋能力優(yōu)良。采用陰極移動(dòng),得到的鍍層含錫80%。為進(jìn)一{步提高鍍層的抗變色性和耐蝕性,可進(jìn)行鈍化處理。
錫鎳合金(含錫65%)其外觀為淺玫瑰色至粉紅色,并隨著鍍層中錫/鎳含量比的不同而呈現(xiàn)不同的色澤。其硬度為400~600HV,鍍液具有較好的分散能力,鍍層的抗蝕性好。陽(yáng)極采用鎳或錫鎳合金(含錫720A~73%),也可采用錫與鎳分掛。采用連續(xù)過(guò)濾,沉積速度為lμm/min^
錫鈷鋅三元合金也可用于代裝飾鉻,這種代鉻鍍層除極少產(chǎn)生污染外,還具有鍍液電流效率高、分散能力好和節(jié)約用電等優(yōu)點(diǎn),既可用于掛鍍也可用于滾鍍。
(2)合金鍍層代硬鉻
一代硬鉻的鍍層較多,主要有鎳鎢、鎳繃、鎳鉬、鎳鈷等二元合金及鎳鎢磷、鎳鎢硼、鎳鈷硼及鎳鐵鈷等三元合金。
鎳鎢不僅可作為代裝飾鉻層,也可作為代硬鉻層。合金鍍層中含鎢量為30%~32%畦,鍍層的硬度為450~500HV,經(jīng)350~400℃熱處理后,其硬度可達(dá)到l000~1200HV,與硬鉻層硬度相當(dāng)。合金中鎢量超過(guò)25%時(shí),鍍層的脆性增大。但由于檸檬酸銨的氧化問(wèn)題,雖然已改用特殊陽(yáng)極,并采用穩(wěn)定劑等,但仍不夠理想。
鎳鎢合金鍍液中加入一定量的次亞磷酸鈉,可獲得鎳鎢磷三元合金鍍層。隨著鍍液中次亞磷酸鈉含量的增加,鍍層的含磷量增加,經(jīng)熱處理后硬度可達(dá)l200HV。
鎳鎢合金鍍液中加入一定量的硼化物就可電沉積出鎳鎢硼三元合金。含鎳59.5%、鎢39.5%、硼1%的三元合金為非晶態(tài),外觀酷似鉻層,硬度600HV,經(jīng)熱處理后,硬度可達(dá)950~1050HV。鍍層有很好的耐蝕性及耐磨性,但鍍液的穩(wěn)定性差,操作不宜控制,成本較高。
鎳鉬合金外觀光滑,但光澤性較差。含鉬20%的鎳鉬合金在鹽酸和硫酸中具有很高的耐蝕性,硬度也比較高(500~600HV)并有低的摩擦系數(shù),但鍍液的穩(wěn)定性不高。
鎳磷合金的鍍層含磷量大于8%時(shí)為非晶態(tài),經(jīng)400℃熱處理后轉(zhuǎn)為晶態(tài),硬度可達(dá)1150HV,鍍層的耐磨性及鍍液的分散能力均較好。但溶液穩(wěn)定性差,需高溫,耗能大,易分解,成本高,溶液無(wú)毒,但由于含螯合物,廢水處理難達(dá)標(biāo)。
美國(guó)3S公司開(kāi)發(fā)出鎳鈷及X(尚未披露)三元合金,代號(hào)為METTE6。該合金鍍層經(jīng)熱處理后硬度可高達(dá)1200HV。在氯化鈉介質(zhì)中,耐蝕性是鉻層的2~6倍,沉積速度為180μm/h,鍍層的色澤鮮艷,微黃光亮,無(wú)裂紋。鍍液維護(hù)簡(jiǎn)單,電流效率為96%,鍍液的分散能力、覆蓋能力優(yōu)良,鍍層韌性好。
在合金鍍液中加入非金屬微粒,使之在電鍍過(guò)程中均勻彌散于合金層中,可得到高硬度、高耐磨性的代鉻鍍層。非金屬微粒可為碳化硅、碳化硼、氧化鋁等。隨著納米粉體的出現(xiàn),在鍍液中加入納米粒子必將對(duì)鍍層質(zhì)量產(chǎn)生大的影響。然而對(duì)于納米及超微粉在鍍液中的分散卻一直是復(fù)合鍍研究的重點(diǎn)問(wèn)題之一。










