鑄鐵件表面難以沉鋅的解決方法
鑄鐵是含碳量高達(dá)2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上的鐵碳合金,材料中的碳只有少量與鐵形成固溶體,大多以石墨或滲碳體的形式存在,由于石墨會(huì)降低氫的析出電位,從而阻礙了鋅的沉積。同時(shí)由于材料表面過于粗糙,遍布砂眼和縮孔,組分中含有磷、硫、硅、石墨和鈦等多種元素,從而出現(xiàn)電鍍過程中氫的過電位過低現(xiàn)象,極易引起析氫,給金屬沉積帶來困難;而酸洗時(shí)又會(huì)增加氫原子的吸附量,吸附的氫原子中除了部分結(jié)合成氫氣散發(fā)到空氣中,還會(huì)有相當(dāng)部分氫原子向鑄鐵的基體中擴(kuò)散,造成較多的氫氣壓力,不但會(huì)影響鑄鐵件本身的力學(xué)性能,在電鍍過程中還會(huì)引起大量析氫,不但嚴(yán)重地影響鍍層的結(jié)合牢度,還會(huì)引起電流效率激劇下降,進(jìn)一步增加電鍍的困難程度。
鑄鐵件電鍍經(jīng)工藝上作某些改進(jìn)后所獲的鍍層質(zhì)量從外表看都能得到滿意的效果,但由于其本身材料所具有的特殊性,鍍層對(duì)基材的防護(hù)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。為此,提出以下建議,供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師和機(jī)械、電鍍工藝師參考。
(1)鍍件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡量少采用鑄造成型加工工藝,尤其是在惡劣環(huán)境條件下的使用件。
(2)非用鑄造成型不可的,建議采用鋁壓鑄或銅合金鑄造。
(3)采用其他涂覆工藝代替電鍍,如噴漆、噴塑。
(4)工件成型后鍍前可增加噴砂工序。
(5)使用氯化鉀鍍鋅代替鋅酸鹽鍍鋅工藝。
這一難題筆者采取下列四點(diǎn)措施。
①擦刷除油代替電解除油。由于鑄鐵件遍布縮孔、氣孔和砂眼且組分中含有多種雜質(zhì),故不適宜采用電解除油。否則會(huì)因嚴(yán)重滲氫或鑄鐵件本身的氧化給電鍍時(shí)增加難度。采用化學(xué)除油后再用棉紗蘸石灰水擦刷相結(jié)合的除油方法代替電解除油較為理想,經(jīng)擦刷后再在清水中用棕刷刷一遍,能使進(jìn)入砂眼等處的污物沖刷干凈。
②噴砂代替酸洗。應(yīng)用噴砂代替酸洗可以避免酸洗時(shí)滲氫,減輕氫氣壓力,以防影響鑄件本身的力學(xué)性能,有利于提高電流效率,有助于金屬沉積和增強(qiáng)鍍層的結(jié)合力。
③調(diào)整活化溶液的工藝配方。調(diào)整活化溶液的工藝配方是為適應(yīng)鑄鐵件本身特性的需要。實(shí)驗(yàn)證明,鑄鐵件的鍍前活化采用此工藝配方具有較強(qiáng)的活化能力。
配方與工藝條件為鹽酸50mL/L,氫氟酸50mL/L,室溫,時(shí)間0.5~1min。
④初施鍍時(shí)采用沖擊電流。鍍件入槽后采用高于正常電流3~5倍的電流密度沖擊鍍,經(jīng)1~2min后可使鑄件表面率先形成一層薄薄的鍍層,然后在此鍍層上采用略高于正常的電流密度即能沉積出正常鍍層,此法效果顯著。
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