張建國(安陽市高級(jí)技工學(xué)校 河南 安陽455000)

錫鈷合金鍍層在一定合金成份范圍內(nèi)和鉻的色調(diào)接近,可作為硬度要求不高的裝飾性代鉻鍍層。錫鈷合金鍍層含錫85%～90%，含鈷10%～l5%，外觀呈青光銀白色，酷似鉻，鍍層的硬度可達(dá)HV500以上，高于高錫青銅，接近于乳白鍍鉻，在大氣中較為穩(wěn)定，具有很好結(jié)合力，錫鈷合金電流效率高，達(dá)40～45%,電流密度比較低,通常為0.5～2A/d m2,節(jié)省電能。錫鈷合金的均鍍能力和覆蓋能力良好。小零件滾鍍也特別理想 ,錫鈷合金鍍層屬于陰極性鍍層,經(jīng)鈍化后有良好的抗黯性,焦磷酸鹽體系鍍液無毒無腐蝕，廢水處理方便。

一、電鍍錫鈷合金原理

錫的標(biāo)準(zhǔn)電位是-O.136V,鈷的標(biāo)準(zhǔn)電位是-O.27V,兩者電位相差0.141V,通過焦磷酸鉀絡(luò)合劑分別對(duì)Sn2+、Co2+絡(luò)合，使兩種離子的析出電位相近，達(dá)到共沉積。絡(luò)合反應(yīng)如下。

陽板反應(yīng):陽極采用不溶性石墨陽極,故陽極上有析氧反應(yīng),反應(yīng)式下

二、常用焦磷酸鹽鍍Sn-Co合金配方

焦磷酸鉀250g/L;焦磷酸亞錫30g/L;氯化鈷30g/L；氨水(28℅)70ml/L;甘氨酸10g/L；溫度50～60℃；pH9～11;陰極電流密度0.5～2A/d m2；需要陰極移動(dòng)；石墨陽極；

三、主要成份的作用和工藝條件

1.Sn2P2O7和 CoCl2:鍍液的主鹽，鍍液中Sn2+含量低，CO2+含量高時(shí)，鍍層顏色加深，嚴(yán)重時(shí)近似槍色。但鍍層硬度會(huì)提高；當(dāng)Sn2+含量高，Co2+含量低時(shí)，鍍層中Sn含量也隨之增高，鍍層顏色變淺，硬度降低。Sn含量過高時(shí)，近似于高錫鍍層。(2)K4P2O7:鍍液的絡(luò)合劑,除對(duì)Sn2+、Co2+絡(luò)合形成絡(luò)合物，為防止絡(luò)合物水解，還有部分游離的K4P2O7存在，K4P2O7含量偏低時(shí)絡(luò)合物不夠穩(wěn)定，Sn2+有沉淀產(chǎn)生，鍍液變渾濁，工件大電流處易產(chǎn)生霧狀鍍層，鍍層粗糙。小電流處鍍層薄或鍍不上。(3)NH3.H2O：鍍液的PH值用NH3.H2O來調(diào)節(jié)，同時(shí)NH3.H2O也能和Co2+絡(luò)合。加入量過高時(shí)，導(dǎo)致霧狀鍍層產(chǎn)生，NH3.H2O含量低時(shí)，鍍層粗糙。鍍液的PH值掌握在10左右。(4)甘氨酸:對(duì)鍍層有光亮作用，硫代氨基酸類的物質(zhì)比如,朧氨酸、半朧氨酸、蛋氨酸等都對(duì)鍍層有光亮作用。光亮劑含量過高時(shí)，大電流處鍍層顏色發(fā)黑，鍍層脆性增加。(5)溫度：溫度高沉積速度加快，可以適當(dāng)提高電流密度，但光亮劑分解和氨水揮發(fā)加劇，同時(shí)Sn2+易氧化，鍍層粗糙。溫度太低，鍍層鈷含量增高，鍍層顏色加深，光亮度下降，易產(chǎn)生霧狀鍍層，工藝掌握在50～60℃ (6)PH值：工藝要求在10左右，過低時(shí)，會(huì)造成絡(luò)合物水解，PH值調(diào)高用氨水，調(diào)低用鹽酸。(7)陽極：采用不溶性石墨陽極，陽極面積為陰極面積的兩倍。有時(shí)為防止鍍液中Sn2+氧化，也有用錫來部分代替石墨。(8)鍍后進(jìn)行鈍化處理，提高抗變色性能。配方如下:重鉻酸鉀12～15g/l；氫氧化鈉調(diào)pH值至12.5；溫度60～90℃；陰極電流密度(鍍件為陰極)O.2～0.5A/d m2；時(shí)間；20～40秒；

四、鍍液管理

加強(qiáng)日常鍍液分析，保證各成分在工藝范圍內(nèi)，鍍液工作中Sn2+、Co2+會(huì)不斷消耗，所以要不斷地補(bǔ)充兩種主鹽，添加時(shí)要先和焦磷酸鉀絡(luò)合好以后形成澄清的溶液再加入，電流密度的升高，鍍層中的鈷含量明顯增加，所以為獲得色澤均勻的鍍層，必須對(duì)電流密度進(jìn)行嚴(yán)格的控制而且宜采用較低的數(shù)值。鍍液中的Sn2+容易被氧化，采用石墨不溶陽極時(shí)更為明顯，因此要經(jīng)常在鍍液中加入錫粉進(jìn)行還原處理。

[1]張建國,單宏申.代鉻鍍層錫鈷合金鍍液[J].中國自行車,1991年第10期.