王文忠

（洛陽市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)山水富地15-3-502，河南洛陽471003）

鑄鐵件電鍍工藝要點淺析

王文忠

（洛陽市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)山水富地15-3-502，河南洛陽471003）

0 前言

電鍍生產(chǎn)中常用的鑄鐵件有灰鑄鐵、球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵。鑄鐵件電鍍的難度比一般軋制鋼件的要大一些。其主要原因有以下幾點。

（1）鑄鐵件的含碳量和含硅量高。其中碳大多以游離態(tài)（石墨）或化合態(tài)（滲碳體）的形式存在。酸蝕過度，會使金屬溶解而裸露出碳。由于氫在碳上的析出過電位較鐵上的低，使氫在碳表面易于析出，造成電流效率很低，阻礙了金屬沉積。鑄鐵件、滲碳件、淬水件等都有類似情況發(fā)生。

（2）由于工件表面粗糙且存在大量微小氣孔，造成微觀面積比公稱面積大得多，其真實電流密度比表觀電流密度小許多。大量微孔的存在給孔中殘留溶液的清除帶來麻煩。

（3）工件表面常常有較厚的氧化膜及硅酸鹽不溶物，清除不徹底會造成鍍層粗糙、結(jié)合力差。

1 鍍前處理工藝要點

1.1 清砂

1.1.1 機械方法

常用方法有噴丸、砂光、磨光、拋光、精車等。通過這些方法能使工件表面光滑、平整，有利于電沉積的順利進行。

1.1.2 化學(xué)法

通常是在含氧化劑的強堿溶液中使工件表面厚而致密的氧化層松動、溶解、剝落，然后在含氟化物的稀鹽酸或稀硫酸溶液中除去硅酸鹽。強堿溶液的組成為：NaOH 80～120 g／L，KMn O450～80 g／L，90℃以上，20～30 min。

1.2 除油

1.2.1 有機除油

通常用汽油作溶劑，除油之后可用碳酸鈣粉擦拭干凈。

1.2.2 化學(xué)除油

可用含有表面活性劑（如OP-10、十二烷基硫酸鈉）的弱堿性化學(xué)除油液擦拭。如用超聲波，效果會更好。

1.2.3 電化學(xué)除油

在弱堿性除油液中進行陽極除油，其配方為：Na3PO420～30 g／L，Na2CO315～30 g／L，葡萄糖酸鈉20～30 g／L，10～15 A／dm2，50～70℃，20～30 s。

1.2.4 烘烤除油

如有大量油污滲入工件內(nèi)部，用其他方法難以清除，可在300～400℃下烘烤，使油污蒸發(fā)出來。

1.3 酸蝕及弱浸蝕

1.3.1 酸蝕

對于表面有氧化物、硅酸鹽不溶物的鑄鐵件，還可用酸直接浸蝕。有的廠家采用電化學(xué)浸蝕，其配方為：H2SO45～10 m L／L，HF 3～5 m L／L，5～10 A／dm2，0.5～1.0 min。

1.3.2 弱浸蝕

對于除油、機械加工后表面狀態(tài)較好的工件，可進行弱浸蝕活化，其配方為：H2SO430～50 m L／L，HF 30～50 m L／L，室溫，0.5～2.0 min。

用氨基磺酸除去工件表面的氧化物也是很好的辦法。氨基磺酸具有強酸性，它與金屬及其氧化物反應(yīng)生成溶解度很大的氨基磺酸鹽。氨基磺酸對金屬的浸蝕性較小，不宜過腐蝕。

需要指出的是，以上處理之后工件必須用強力沖洗，如高壓水洗或超聲波清洗。清洗后工件應(yīng)在磷酸鈉稀溶液中保存，存放在水中容易生銹。

2 電鍍工藝要點淺析

2.1 鍍鋅

2.1.1 氰化物及鋅酸鹽中堿性鍍鋅

堿性鍍鋅的電流效率低，大量析氫造成鋅難以沉積。通常先用20～30 A／dm2的大電流密度沖擊0.5～3.0 min，然后恢復(fù)至正常值，鍍后用熱水清洗堿液。最好是反復(fù)清洗、弱有機酸中和，再水洗。

2.1.2 弱酸性氯化鉀鍍鋅

弱酸性氯化鉀光亮鍍鋅具有電流效率高、沉積速率快、結(jié)晶細致光亮等特點，適合鑄鐵件電鍍。但起始電流應(yīng)為正常值的數(shù)倍，這樣才能在瞬間激活工件表面，產(chǎn)生大量晶格，使疏松多孔的金屬表面迅速被鋅層覆蓋。電鍍之后同樣需要反復(fù)清洗。

2.2 裝飾性電鍍

需要進行裝飾性電鍍的工件經(jīng)拋光之后先進行預(yù)鍍，一般預(yù)鍍氰化銅或鎳。如需鍍光亮銅，宜選氰化銅預(yù)鍍，其游離氰化鈉以2～3 g／L較好。預(yù)鍍時間不少于10 min。如需光亮鍍鎳，可選用普通鍍鎳液進行預(yù)鍍，時間在20 min以上。

2.3 鍍硬鉻

灰鑄鐵、球墨鑄鐵及可鍛鑄鐵材質(zhì)上存在差異，使得鍍硬鉻的難易程度不一樣，灰鑄鐵相比其余兩種難度要大些。

2.3.1 鑄鐵件鍍硬鉻工藝流程

清砂→ 除 油 →酸浸 蝕 →流動 水洗→ 中和→ 裝 掛具→ 絕緣 →裝輔助 陽極→ 二道水洗→3%～5%的H 2浸 蝕SO 水4洗→ →下槽預(yù)熱→ 陽極 刻蝕→ 鍍鉻（大電流沖擊轉(zhuǎn)正常鍍）→回收槽清洗→ 水 洗→ 熱 水洗→ 干 燥→除氫

2.3.2 工藝要點說明

（1）裝掛及絕緣

鑄鐵件的導(dǎo)電性差，沖擊電流特別大，因此，銅棒應(yīng)有足夠的截面積。將不鍍表面包扎好，有孔的地方用鉛絲塞好。

（2）預(yù)熱

預(yù)熱至鍍件溫度與鍍液溫度相近，可防止因基體與鍍層線膨脹系數(shù)差異較大引起鍍層剝落，對大工件尤其重要。預(yù)熱可在鍍槽內(nèi)進行，一般3～5 min。

（3）陽極刻蝕

陽極刻蝕有助于活化工件表面，消除鈍化，凈化工件表面。陽極刻蝕時間要短，以防表面粗糙度遭到破壞，造成漏鍍。刻蝕同樣在鍍槽內(nèi)進行，電流密度為45～60 A／dm2，灰鑄鐵3～5 s，球墨鑄鐵3～15 s，可鍛鑄鐵10～15 s。

（4）鍍鉻

鍍鉻時，起步用大電流沖擊，此時電流表指示直線升高，大電流沖擊有助于提高工件表面活化度，有利于晶格瞬間大量生成?；诣T鐵100～120 A／dm2，球墨鑄鐵及可鍛鑄鐵80～100 A／dm2，55～60℃，1～2 min。

（5）除氫

除氫有助于消除內(nèi)應(yīng)力，提高鍍層與基體的結(jié)合力。除氫在鍍后4 h內(nèi)進行。一般在烘箱中，控制溫度為180～220℃，保溫2～4 h。

（6）鍍鉻液組成及工藝條件

鉻酐250～300 g／L，硫酸2.5～3.0 g／L，40～50 A／dm2，55～60℃。

TQ 153 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1000-4742（2015）06-0050-02

2014-03-17