光亮電鍍鎳鈷鐵三元合金是最有可能代替鍍鉻的鍍種之一，它已從普通電鍍鎳鈷鐵三元合金發展到全光亮光亮電鍍鎳鈷鐵三元合金。光亮電鍍鎳鈷鐵三元合金用的光亮劑也從無機光亮劑發展到第四代有機光亮劑。電鍍行業現用的光亮電鍍鎳鈷鐵三元合金槽液基本上是瓦特型，其配方及工藝規范除濃縮型光亮劑外，基本上大同小異。光亮電鍍鎳鈷鐵三元合金出現故障時，應檢查工藝執行情況，分析故障出現的原因，將其解決。 2故障產生原因及排除方法 2.1工藝失衡 2.1.1 鍍層光亮度不足 2.1.1.1 產生原因 (1)光亮劑太少，主鹽含量太低，陽極板太短太少，鎳離子的沉積速度與遷移速度達不到平衡，致使鍍層光亮度不足。 (2)pH和溫度太高。此時主鹽易水解成Ni(OH)2沉淀，部分Ni(OH)2夾雜在鍍層中，造成鍍層光亮度不足。 2.1.1.2排除方法 (1)補充主光亮劑，相應地也需補充助光劑。按工藝要求調整主鹽及其它組成，增加陽極鎳板。 (2)用稀硫酸調節pH，降低溫度至工藝規范。 (3)有條件添加PH自動補加裝置 2.1.2 鍍層呈橘皮狀 2.1.2.1 產生原因 鍍液pH太高，潤濕劑過量時，潤濕劑易與Ni2+作用，生成不溶性的化合物，雜亂地吸附(或沉淀)在零件表面上，造成鍍層厚薄不均。 2.1.2.2 排除方法 (1)加入少量活性炭吸附掉部分潤濕劑，過濾后再用稀硫酸調節pH至工藝規范。 (2)用新型潤濕劑，濟南泰格化工有限公司專業生產，用量少。 2.1.3 鎳層易燒焦 2.1.3.1 產生原因 鍍液中主鹽太少，溫度太低，pH過高，電流密度太大。鎳沉積的過程中，失去Ni2+的量與遷移到陰極附近的Ni2+量需達到動態平衡。但是，由于主鹽太少，溫度太低，很低濃度的Ni2+在低溫條件下只能緩慢地遷移到陰極附近放電沉積。同時，pH太高使本來就很稀少的Ni2+還有部分生成微溶于水的淺綠色Ni(OH)2沉淀，造成鍍液中Ni2+更少。在大電流密度作用下，陰極附近的正負離子達不到平衡，致使鍍層燒焦。 2.1.3.2 排除方法 按分析報告補充主鹽，提高鍍液溫度，用稀硫酸調節pH至工藝規范，過濾鍍液，適當調整電流密度。 2.1.4 鍍層起皮，起泡 2.1.4.1 產生原因 (1)鍍液內有Zn2+和N03-雜質存在，不但使鍍層出現黑色條紋等現象，還會使鍍層內應力增大，造成鎳層脆裂，最終呈粉末狀脫落。 (2)糖精是助光劑中的主要成分。自配助光劑時，糖精加入太多，會造成鎳層內應力增大，致使鎳層起皮、脫落。 (3)鍍前處理不良。零件表面上有殘留的氧化皮等雜物，造成鎳層起皮、起泡。 2.1.4.2 排除方法 (1)除Zn2+時，可用瓦楞鐵皮作陰極，在攪拌條件下以0.2～0.4A/dm2電解處理，直至除凈為止;除N03-時，先將pH調至l～2，然后用大面積的陽極、小面積的陰極，以大于l.4～dm2的電流密度電解1～2 h后，再降至0.2A/dm2繼續電解，直至鍍層正常。 (2)糖精太多時，用水稀釋鍍液即可，同時補充相應量的主鹽、硼酸及主光亮劑。也可先用2～3 mL/L.H202(W=30%)分解糖精及其它光亮劑，再在攪拌條件下將鍍液加溫至60～80℃除去多余的H202，然后加2～3g/L電鍍級的活性炭，攪拌0.5 h后，靜置2—3 h，過濾，按分析報告補充NiS04、H3B03，并調節pH，最后按新配槽的要求分別加入主、助光劑。 (3)加強零件的前處理工作，嚴禁零件表面殘留氧化皮及油污。 2.I.5 鍍層上有針孔、麻點 2.1.5.1 產生原因 (1)潤濕劑太少。電極作用所產生的氫氣泡易停留在陰極表面，Ni2+在氫氣泡周圍不斷地放電沉積，鎳層逐步增厚：當鎳層厚到氫氣泡無法承受時，氣泡就自動破裂，未沉積鎳層的氣泡部位，就出現凹坑，即針孔或麻點。 (2)泵內有空氣。非連續性過濾的鍍槽，過濾器上的泵是移動使用的，泵內總會含有一定量的空氣，當使用過濾器時，泵內殘留的空氣又未除盡，這些空氣隨泵的工作而進入鍍層成為氣泡，造成與潤濕劑太少而產生的相同故障。 (3)鍍層內有動物膠、油污等有機雜質，這些無導電能力的有機雜質會粘附在零件表面，Ni2+無法在其上放電沉積;未粘附有機雜質的地方，鍍層繼續沉積增厚。如此一來，便形成凹坑式的針孔或麻點。 (4)用濕潤劑調節鍍液后，鍍層仍有麻點出現，這時就要考慮是否Fe3+含量太多。Fe3+在鍍液中成膠體狀，很難過濾除去，當它附著在零件表面時，鍍層就出現麻點。 2.1.5.2 排除方法 (1)以赫爾槽試驗數據作為補充潤濕劑的依據。也可用直徑90～100 mm帶手柄的鉛絲圈從鍍液中輕輕地平行提起，圈內液膜完整不破時，潤濕劑含量為正常。潤濕劑太少，圈內無液膜形成;太多則液膜不易消失。 (2)鍍液過濾之前，應用濾液或去離子水除去泵內空氣。 (3)除有機雜質時，先用2～3 mL/L的H202氧化液內的有機雜質;然后在攪拌條件下將2～3g/L的粉狀活性炭加入液內，并加溫至60～70℃，繼續攪拌0.5 h，靜置3，4 h或過夜：最后過濾，試鍍。 (4)除Fe3+雜質。將鍍液加溫至60～70℃，然后加入已用熱水溶解好的0.5—1.0g/L的硫酸鉛，攪拌1 h：再加入2—5g/L的活性炭，繼續攪拌1 h;調節pH至6，靜置4 h或過夜;過濾，然后小電流電解0.5 h;最后補充光亮劑，試鍍。 也可用亞硫酸氫鈉，植酸聯合處理。 2.1.6 鍍層粗糙，毛刺 2.1.6.1 產生原因 (1)電流密度太大，主光亮劑太多，pH過高。這些不正常的條件，會造成主鹽水解，主光亮劑分解出炭等雜質，致使鍍層粗糙、毛刺。 (2)鍍液內陽極泥過多。陰極移動或空氣攪拌，往往會使陽極泥隨Ni2+的沉積而夾雜在鍍層內，致使鍍層粗糙、毛刺。 (3)鍍液面上有掉入的固體污物，沾染在零件表面，Ni2+在固體污物周圍呈圓錐狀沉積，但無法形成平整的鍍層，致使鍍層出現毛刺。 2.1.6.2 排除方法 (1)降低電流密度，補充助光劑使主、助光劑匹配，調節pH至工藝規范。 (2)清洗陽極板，檢查陽極袋的完整性，加強鍍液過濾，最好采用連續過濾。 (3)用過濾紙刮除液面上的固體漂浮物，然后連續過濾。 2.1.7 鍍層發脆，龜裂 2.1.7.1 產生原因 (1)鍍液pH太高，H3B03太少，電流密度大。在此條件下，主鹽會水解堿化，在大電流密度下生成的Ni(OH)2被夾雜在鎳層內，致使鎳層發脆或龜裂。 (2)片面地追求鍍層鏡面光亮，盲目地添加會導致張應力增大的主光劑，而忽視助光劑匹配的重要性，致使鍍層發脆。 (3)鍍液內Fe3+雜質含量超過O.09g/L時，鍍鎳層脆而龜裂;Zn2+雜質含量超過0.02g/L時，鍍鎳層光亮而脆裂;N03-混合在鍍鎳液中?鎳層不但呈灰黑色，而且還脆裂。 (4)有機光亮劑在使用過程中，不斷地分解出部分碳、氫元素，這些元素滲透到鍍層內，就會使鍍層發脆。 2.1.7.2 排除方法 (1)補充H3B03，用稀硫酸調節pH至工藝規范，降低電流密度。 (2)補充助光劑，也可單獨補充部分糖精，使主、助光劑含量匹配。 (3)用小電流電解法除去Zn2+、Fe3+雜質。按2.1.4.2除去N03-。 (4)用活性炭吸附法除去碳，加溫趕走氫。也可用大處理法處理鍍液，然后調整鍍液，試鍍。 2.1.8 鍍層呈灰黑色或有黑條紋 2.1.8.1 產生原因 鍍液內有Pb2+、Zn2+、Cu2+、N03-等離子。一旦這些雜質含量超過允許范圍，鍍層不但出現脆裂，甚至會使鍍層呈灰黑色或有黑條紋。當Pb2+含量超過7 mg/L時，鍍件凹處及捆扎零件的鉛線處，不但無鍍層，而且呈灰黑色。zn2+含量超過0.02g/L時，鍍層會出現斑馬式的黑色條紋。Cu2+含量超出0.01～0.03g/L范圍時，低電流密度區就出現暗黑色的粗糙鍍層。 2.1.8.2 排除方法 Zn2+、Cu2+等可用瓦楞鐵皮作陰極，以0.1～0.5 A/dm2的小電流進行電解處理，或加除雜水去除。Pb2+在pH為6.2時會生成Pb(OH)2沉淀，過濾即可除去，最后用0.1 A/dm2小電流電解2 h。按2.1.4.2除去N03-。銅離子加去銅粉處理 2.1.9 鍍層發花，發霧 2.1.9.1 產生原因 (1)自配潤濕劑用的十二烷基硫酸鈉質量差，或者十二烷基硫酸鈉未徹底溶解就加入鍍槽，而且加入量超過0.1g/L時，鍍層就會發花，發霧。 (2)pH高時加入十二烷基硫酸鈉，會使鍍層發霧，且有粗糙感;pH過低時加入十二烷基硫酸鈉，鍍層也會發霧，無光澤。 (3)酸銅液中潤濕劑太少，零件出槽后易干燥而被氧化，被氧化部位在鍍鎳時，鎳層就會發花。 (4)自配助光劑時，用的糖精質量差，加入量太多，會使鍍層發霧。 2.1.9.2 排除方法 (1)盡量購買優良的冷水可溶的十二烷基硫酸鈉。提高鍍液溫度，大電流密度電解2～3 h即可解決由十二烷基硫酸鈉質量差引起的發霧。 (2)在添加十二烷基硫酸鈉時，應將鍍液的pH調至工藝規范內。 (3)適當地調節酸銅鍍液中的潤濕劑。 (4)自配鍍液助光劑時，應購買電鍍級糖精，加入量應按助光劑與主光劑的比例而定。 2.2人為故障 2.2.1 鍍層脆性 2.2.1.1 產生原因 某電鍍廠片面地追求鍍層光亮而忽視鍍層的內在質量。當鍍層不夠光亮時，就將市場上采購回來的液體組合濃縮型光亮劑加入槽內，鍍層雖達到鏡面光亮，-但由于未加入匹配的助光劑(也稱柔軟劑)，鍍層的柔軟性逐漸下降，如此持續性補充光亮劑，鍍層張應力不斷增大，致使鍍層發脆。 2.2.1.2 排除方法 當鍍層出現脆性時，可取鍍液做赫爾槽試驗，試片保留作對比。用2000 mL的燒杯取若干鍍液，調pH，在攪拌條件下加活性炭，靜置過濾，濾液在相同條件下打片試驗，最后將2次試片作彎曲性對比。若脆性未改，則應加入少量的糖精(電鍍級)，溶解后再打片試片;若脆性現象有所好轉，則可繼續補充糖精，直至脆性消失，以試驗的結果調整槽液，恢復后正常。 2.2.2 鍍層不光亮 2.2.2.1 產生原因 某電鍍廠因任務緊張而未注意到鍍液中的鎳板損耗情況，當鍍層出現不光亮甚至呈灰白色時，仍認為是鍍液中光亮劑不足而補充光亮劑。當2種光亮劑的補充量到達工藝規范后，情況仍未改善，此時方才檢查鍍槽及鍍液組成，發現陽極板太少太短。陽極板太少太短時，不但影響到鍍液內Ni2+的補充，還會影響到Ni2+的遷移速度及晶格生成與晶體長大的速度，致使鍍層不光亮。 2.2.2.2 排除方法 盡量按陰/陽極面積之比的要求，購買電鍍級的鎳板、鎳球或鎳角，清洗干凈后掛在陽極棒上或裝入陽極鈦籃內。 2.2.3 鍍層毛刺 2.2.3.1 產生原因 主槽者上班前需做一些準備工作，如用砂皮打磨鍍槽上的陰、陽極棒等，但在打磨陰、陽極棒時未采取適當的措施，打磨下來的砂粒、銅粉及氧化銅落入鍍液中，鍍層就會產生毛刺。 2.2.3.2 排除方法 在做準備工作時，先用一塊濕毛巾將極棒濕潤一下，然后用80#～100#的砂皮紙打磨極棒。打磨時濕毛巾隨著砂皮紙打磨的速度同步移動，使打磨下來的砂粒、銅粉及氧化銅沾在濕毛巾上，以免落入槽中造成鍍層毛刺。 2.2.4 鍍層發花或脫皮 2.2.4.1 產生原因 零件在前處理時，為趕時間、求進度，而忽視其重要性，致使零件表面殘留部分油污及氧化皮。在鍍鎳時，鎳離子按電化學原理均勻地在整個零件表面上沉積，但由于鎳層下方某些部位存在少量油污或氧化皮，這些部位的鎳層結合力較差或鎳沉積不均，致使鍍層發花或脫皮。 2.2.4.2 排除方法 檢查除油液及酸槽液內的成分，若除油能力、去氧化皮能力很弱，應更換或補充，并按照工藝要求加強鍍前處理。 2.2.5 鍍層毛刺 2.2.5.1 產生原因 鋼鐵零件在前處理的打磨、磨砂工序時，操作者為求量而用大力氣連續性加速打磨零件，被打磨的鋼鐵零件表面過熱，從而生成具有磁性的Fe304。帶有磁性的零件在鍍鎳時，會將鍍液中微粒吸附在零件表面，造成鍍層出現毛刺。 2.2.5.2 排除方法 鋼鐵件在打磨或磨砂時，用力不宜過大，被打磨的零件應分次輪流進行，這樣零件不會過熱，從而避免毛刺產生。 2.3特殊故障 2.3.1 被鍍零件表面上布滿細小的斑點，但非麻點 2.3.1.1 產生原因 在建電鍍廠時，廠房總是按工藝程序進行布局，鍍鉻槽一般排列在鍍鎳槽下風處或離鍍鎳槽不太遠的地方。在正常情況下，尤其裝備了較強的排風機的鍍鉻槽，鉻霧不可能飄入臨近的鎳槽。但是，由于排風機久未清理，排風量減少，鍍鉻時產生的鉻霧無法全部排除。一旦風向變換，殘留的鉻霧就會順風到達鎳槽上方，強氧化性的鉻霧飄落到被鍍零件的表面，鍍件表面就會產生無數的斑點。 2.3.1.2 排除方法 清理鍍鉻槽上的排風設備，加強排風。若風向受環境、氣候的影響，常出現與設計相反的風向，建議將鍍鉻工段用圍墻隔開，或者將其遷出車間。 2.3.2 套鉻故障 2.3.2.1 產生原因 鍍鎳層鏡面光亮，柔軟性良好：但套鉻后鍍件邊緣出現燒焦，鍍層發花，或者鍍鉻后，掛具兩邊及頂端的零件發灰，掛具中間的零件鍍層露底。鍍鎳液中糖精含量太多，易使套鉻時出現故障，邊緣鉻層燒焦、發花等時有發生。鍍液中NiS04含量太少，pH太低(<3.5)，鎳層套鉻時，也會出現掛具兩邊及頂部上的零件發灰，中間零件鍍層露底。 2.3.2.2 排除方法 用稀釋法降低糖精含量，但應按比例補充其它成分及主光亮劑。也可用吸附法來降低糖精含量，但要注意其它光亮劑也會被吸附而損失，故在調節鍍液中的各組成及主、助光劑時，應保證它們含量的匹配。補充NiS04及調整pH至工藝要求。 3結語 光亮電鍍鎳鈷鐵三元合金 是一項簡單而細致的工作，只有掌握其成分消耗的規律，嚴格控制工藝規范，做好鍍液的維護工作，才能讓光亮電鍍鎳鈷鐵三元合金工作順利地進行。 |
