鎳鉆三元合金鍍液與 鍍層性能:鍍鎳鈷鐵代鉻鍍層

①鎳鈷鐵合金的成分、結(jié)構(gòu)和物化性能^[14]   

a．鎳鈷鐵合金鍍層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)  鎳65％～75％，鈷15％～25％，鐵o～20％，硬化劑0．5％～l．5％。

    b．鎳鈷鐵合金鍍層結(jié)構(gòu)  鎳基固溶體由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55％～65％的Ni3Fe結(jié)晶和35％～45％Ni3C0結(jié)晶組成，鎳基固溶體粒徑約為5．5～8．5nm。

    C．鎳鈷鐵合金的物化性：  

    耐蝕性  由于微晶構(gòu)造，合金鍍層具有優(yōu)良的耐蝕性，在氯化鈉溶液體系(IS03768)中該合金鍍層的耐蝕性2.6倍于鉻鍍層。耐磨性  由于Ni₃Fe和NiC0₃金屬互化物的硬化而產(chǎn)生高耐磨性。該合金鍍層的耐磨性2倍于鉻鍍層。

    外觀通過(guò)調(diào)節(jié)合金鍍層中鎳和鐵的含量，可以獲得類似于鉻層的光澤和色調(diào)。

    硬度  鎳基固溶體中鐵和鈷可以增加合金鍍層的硬度和熱力學(xué)穩(wěn)定性，該合金具有相當(dāng)高的硬度，在300～500℃進(jìn)行熱處理，硬度將會(huì)進(jìn)一步提高。硬度為1219．8(Hv)，明顯高于硬鉻。

    ②鎳鈷鐵合金鍍液構(gòu)特征^[14]。鍍液成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：鐵0～25％，鈷l0％～30％，鎳50％～80％，還原劑8％～20％，絡(luò)合劑5％～15％和硬化劑3％～8％。 

    ③鎳鉆鐵合金鍍液的配制^[14]

a．20L蒸餾水加熱到70％，加入7.6mol(60g／L)氯化鎳(NiCl₂·6H₂0)使其溶解，再加入30．0mol(262g/L)硫酸鎳(NiS0₄·6H₂0)和2．0mol(18g／L)硫酸鈷(CoS0₄·7H_zO)完全溶解和混合后，加入15．0mol(30g／L)硼酸(H₃B0₃)完全溶解后，配制成第澶種溶液。   

    b.5L蒸餾水加熱到50℃，加入3．1mol(29g／L)硫酸亞鐵(FeS0₄·7HBO)，使其完全溶解。加入6.0mol(44g／L)對(duì)苯二酚芐醚鈉(C₁₃0₂Hll Na相對(duì)分子質(zhì)量222)和0．84mol(13g／L)檸檬酸鈉(Na₃C₆H₅0₇相對(duì)分子質(zhì)量480)完全溶解后，配成第2種溶液。

    C．把第2種溶液加入到第1種溶液中，完全混合后，配制成第3種溶液。采用活性炭過(guò)濾機(jī)過(guò)濾第3種溶液。

    d．采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為l0％硫酸溶液和50％氨水溶液調(diào)節(jié)第3種溶液pH值為3.8～4.2。

    e．在第3種溶液中加入40mL(1．3g／L)雙(三甲胺基)1,2-二苯基-l，2-雙(-氯氧硼基)乙烯硬化劑，完全混合后，加入蒸餾水使溶液體積為30L，加熱溶液到50℃，配制成鎳鈷鐵合金鍍液。

    f．試鍍?cè)嚇訛?st1:chmetcnv w:st="on" UnitName="cm" SourceValue="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">20cm×5cm×0．15cm鐵制試樣，經(jīng)過(guò)電化學(xué)清洗和陽(yáng)極活化后浸漬于上述配制的鍍液中；

    陽(yáng)極采用由鎳和鐵組成的多重陽(yáng)極，陽(yáng)極表面積與試樣表面積之比為1：1，鎳陽(yáng)極與鐵陽(yáng)極表面積之比為l0：1。

在5A／dm²下電鍍40min，然后取出試樣、水洗和干燥。

測(cè)試結(jié)果：

厚度用測(cè)微計(jì)測(cè)得厚度46.6µm；

外觀鏡面光亮和反射性，沒(méi)有孔隙和裂紋現(xiàn)象；

硬度l219.8  (Hv)。

④鎳鈷鐵合金的電鍍。按照3配制的鍍液和電鍍條件，鍍20件Φ20mm、厚度3mm的鐵制件，電鍍60min，獲得厚72µm和硬度范圍為l019～1183(Hv)的合金鍍層，經(jīng)測(cè)試：鍍層具有優(yōu)良的耐蝕性和耐磨性，耐熱性和光亮度、適用于取代硬鉻鍍層^[14,21]。

(8)配方8鍍鎳鈷鎢合金鍍層

    ①合金組成  含鎳36％～43％、鈷39％～44％、鎢11％～24％^[22]。

    ②合金鍍層結(jié)構(gòu)用X射線檢查：鍍層晶格結(jié)構(gòu)為hop晶格，即六角密排晶格結(jié)構(gòu)，和f_cc晶格即面心立方晶格結(jié)構(gòu)。

③鍍液工藝  采用焦磷酸鍍液，見(jiàn)配方8，電鍍時(shí)不需攪拌，槽電壓2.0～2.8V，陰極電流效率36％～48％。陰極電壓0．76～1V。

參考文獻(xiàn)

4熊吉文(上海鋼鐵研究所)，Ni(HC00)2·2Hz0含量對(duì)電鑄鎳鈷錳合金機(jī)械性能的影響．上海電鍍，1988，3：3～4

5高國(guó)良，熊吉文，羅家才．Ni-C0-Mn-S合金的電鑄．上海電鍍，1984，3：2～7

7陸江祥．電鍍鎳一磷一鈷合金工藝的應(yīng)用．上海電鍍，l991，4：16～18

10  王龍彪，黃靖安，陳永言，屈松生．電沉積鎳一鈷一磷合金析氫反應(yīng)電催化行為的研究．電

鍍與涂飾，l998，17(4)1～3．11

11錢文鯤，王為，郭鶴桐．工藝條件對(duì)電沉積Ni—Co-P合金鍍層析氫性能的影響．2004

年全國(guó)電子電鍍學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，Pl72～174

12鄭華均，馬淳安，趙建權(quán)．有機(jī)添加劑對(duì)電沉積Fe-Co-Ni合金的影響．電鍍與環(huán)保，2003，23(1)：7～9

13鄭華均，馬淳安，黃建國(guó)，張榮強(qiáng)，陳益進(jìn)．電沉積Fe-C0-Ni三元合金的工藝研究．材

料保護(hù)，2004，37，(6)：17～19

14蔡積成．電鍍Ni-Fe-C0合金工藝．電鍍與環(huán)保，2004，24(2)：18～19

15李荻，趙力．Ni-Co-B合金代鉻電鍍層的研究．材料保護(hù)，2004，36增刊，(9)：221～

225

22 Sarojamma M,Ramaehar T L.Galvanotechnlk，63(8)(1972)751-761