鑄鐵件酸性電鍍鋅鎳合金的操作要點(diǎn)

關(guān)鍵詞：鑄鐵；鋅鎳合金；電鍍；技術(shù)規(guī)范；故障排除

中圖分類號(hào)：TQ153.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1004–227X(2014)15–0659–04

鑄鐵以耐磨性好、成本低、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、消振性好、缺口敏感性低以及容易切削加工等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航天、造船等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但鑄鐵表面容易銹蝕，生銹后很難處理，裝飾性差，需要通過后續(xù)處理來改善其表面性能。電鍍可有效改善鑄鐵件的外觀和耐腐蝕性能，已成為推廣應(yīng)用和研究的熱點(diǎn)。

1、鑄鐵件的特殊性和電鍍對(duì)策

與軋制、鍛造鋼等其他基材相比，鑄鐵件加工工藝特殊，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電鍍也相對(duì)困難。針對(duì)鑄鐵件的特殊性，采取的電鍍對(duì)策是：

(1)鑄鐵件表面含碳量高，表面殘留大量型砂或碳硅化合物，氫在碳上的過電位低，易析出而產(chǎn)生大量氣泡，在給定電流下難以達(dá)到金屬沉積的電位，鍍層不易生長(zhǎng)，因此鑄鐵件電鍍鋅鎳合金只能選擇電流效率高的酸性系統(tǒng)(酸性鋅鎳合金電流效率為90%左右，堿性鋅鎳合金僅在50%左右)。鑄鐵件的結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，因此也要采用分散性強(qiáng)和覆蓋能力好的電鍍?nèi)芤骸?

(2)鑄鐵基材結(jié)構(gòu)疏松，多孔，存在大量砂眼和縮孔，表面粗糙，凹凸不平，因此微觀電鍍表面積比宏觀面積大很多，導(dǎo)致實(shí)際電流密度比表觀電流密度小得多，因此不僅要采用酸性電鍍體系，起始電流也應(yīng)比其他鋼基材大1~2倍。通過大電流沖擊瞬間激活表面，才能使疏松表面被致密鍍層覆蓋。

(3)鑄鐵件表面在高溫鑄造過程中會(huì)形成一層不導(dǎo)電的氧化膜，阻礙鋅鎳合金鍍層生長(zhǎng)。因此電鍍之前必須徹底去除表面的氧化皮。鑄鐵件的一般加工過程為：鑄造─拋丸─機(jī)加工。拋丸是鑄鐵件電鍍的重要處理步驟，主要利用噴砂機(jī)械打擊表面，不僅可去除氧化皮，而且使?jié)茶T時(shí)形成的高碳層脫落，造成微觀粗糙，有利于提高鍍層結(jié)合力，因此拋丸的質(zhì)量直接影響鑄鐵件的電鍍質(zhì)量。

(4)在加工過程中，鑄鐵件表面會(huì)殘留大量的油脂、潤(rùn)滑油和冷凍劑，以及來自鑄模的殘留物，噴砂殘留的砂粒和鐵屑在儲(chǔ)存過程中受外界影響會(huì)生成氧化膜等不溶性污染物，而且鑄鐵表面本身就存在大量石墨，因此鑄鐵件需要通過特殊的酸洗和超聲波清洗等前處理工序，才能形成潔凈、均勻潤(rùn)濕、導(dǎo)電性好、容易電鍍的表面。

2、鑄鐵件電鍍工藝

目前鑄鐵件較多采用工藝和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單的酸性鍍鋅工藝，但鍍鋅層防腐能力較差，不能滿足汽車等行業(yè)的高耐蝕性要求，鋅鎳合金鍍層雖然可大大提高耐腐蝕性能，但由于酸性電鍍鋅鎳合金工藝比較復(fù)雜，過程控制比較困難，一直難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。近年來，隨著化學(xué)和機(jī)械制造工藝的快速發(fā)展，鑄鐵件酸性電鍍鋅鎳合金工藝性能大大提升，生產(chǎn)過程控制也日益成熟，成了這幾年的研究熱點(diǎn)，并逐漸大規(guī)模推廣。

鑄鐵件電鍍鋅鎳合金主要有2種方式：酸性鍍鋅+堿性電鍍鋅鎳合金，或直接酸性電鍍鋅鎳合金。前者為了解決鑄件不能直接堿性電鍍的問題，采用酸性鍍鋅打底，但在冷熱交替的情況下，雙鍍層之間結(jié)合力不好，容易脫落，并且工藝過程更復(fù)雜，厚度、鎳含量等質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)較大。