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  深圳市中金貴金屬材料有限公司
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    • 日期: 2017-05-19
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    51.光亮硫酸鹽鍍銅溶液中的雜質(zhì)對鍍層質(zhì)量有何影響?
        答:在光亮硫酸鹽鍍銅溶液中,金屬雜質(zhì)的影響比其它電鍍溶液少。很多的金屬離子由于外界帶入或基體金屬的腐蝕(如鐵、鎳、鋅)逐漸在鍍液內累積,由于銅的電極電位較正,在強酸性溶液中,它們的存在,不足以造成共沉積的條件,因此影響也不大。但鐵、鎳的存在會(huì )降低溶液的導電度,在含量高時(shí)會(huì )使鍍層粗糙。砷、銻的電位與銅相接近,能與銅共沉積,而使鍍層粗糙變脆。鉛在溶液中能沉淀而出,影響不大。某些有機雜質(zhì)也常常引起鍍層發(fā)脆。

        52.為什么用低電流密度電解除去鎳液中的微量金屬時(shí),攪拌能提高除去雜質(zhì)的效率?
        答:用電解法除去鍍鎳液中的雜質(zhì)時(shí),進(jìn)行攪拌,能使雜質(zhì)與陰極有更多的接觸機會(huì ),故能提高去除雜質(zhì)的效率。

        53.鋅壓鑄件去油時(shí),為什么不能在高溫的強堿下浸漬?
        答:因為鋅是兩性金屬,它易溶于酸,也易溶于堿。在高溫強堿中鋅溶解很快,所以鋅壓鑄件不能在高溫的強堿中浸漬除油。

        54.在某鍍鎳溶液中,通入鍍槽的總電流為400A,通電時(shí)間共15分鐘,假如電流效率為95%,共析出金屬鎳多少克?
        答:根據電解定律,鍍層重量(m)應為:m=K?I?t?ηk根據上述公式并查得鎳的電化當量K為1.095克/安培?小時(shí)。在上述條件下,可析出金屬鎳104克

        55.測定鍍鉻溶液的電流效率時(shí),通過(guò)電流20A,經(jīng)2小時(shí)在陰極上析出金屬鉻的重量為1.8克,求該鍍鉻液的電流效率?
        答:根據電解定律,鍍層重量(m)應為:ηk=K?I?t?m根據上述公式并查得六價(jià)鉻的電化當量K為0.324克/安培?小時(shí)。在上述條件下,該鍍鉻液的陰極電流效率為13.9%

        56.重鉻酸根在陰極上還原至三價(jià)鉻的反應,為什么在沒(méi)有催化陰離子時(shí),一瞬間就停止了?
        答:鍍鉻溶液在沒(méi)有催化陰離子的情況下,接通電流時(shí),陰極上有氫氣析出,同時(shí)部分還原為三價(jià)鉻。由于氫的析出,陰極區pH上升,三價(jià)鉻立即在陰極上生成堿式鉻酸鉻〔Cr(OH)3Cr(OH)CrO4〕薄膜。它是帶正電性的分散膠體,將陰極表面包封住。這層膜很緊密,只能讓氫離子透過(guò)而發(fā)生下列反應2H++2e→H2↑而重鉻酸根卻不能透過(guò)這層薄膜,所以鍍鉻溶液在沒(méi)有催化陰離子時(shí),重鉻酸根在陰極上還原成三價(jià)鉻的反應,一瞬間就停止了。

        57.鍍鉻液的硫酸根在電極反應過(guò)程中起什么作用?
        答:鍍鉻液中的硫酸根,能與溶液內的三價(jià)鉻生成復雜的硫酸鉻〔Cr4O(SO4)4(H2O)4〕++陽(yáng)離子。這種陽(yáng)離子跑向陰極促使堿式鉻酸鉻薄膜溶解,使鉻酸根離子能在陰極上放電而析出金屬鉻。所以要使零件鍍上鉻,必須在陰極表面生成一層由三價(jià)鉻和鉻酸根組成的粘膜,這層粘膜還得在硫酸鉻陽(yáng)離子的作用下不斷溶解。這樣,粘膜不斷地生成,不斷地溶解,周而復始,鍍鉻的過(guò)程才能實(shí)現。

        58.鍍鎳層為什么會(huì )產(chǎn)生針孔?它有什么危害?
        答:針孔是鍍鎳過(guò)程中最常見(jiàn)的故障,所謂針孔,是目力所能見(jiàn)到的細孔。針孔的產(chǎn)生是由于在陰極表面留有氣泡,造成絕緣,使金屬在該處不能沉積,而在氣泡旁邊的周?chē)鷦t繼續增厚,以后氣泡逸出或破裂,在該處留下凹陷的痕跡,這樣就形成針孔。針孔有的直達至基體金屬或至鍍層中部為止,或逐漸為鍍層封閉。如針孔直達基體金屬,則基體金屬與大氣接觸,易被腐蝕。如針孔止于鍍層中部,則雖不致于立刻被腐蝕,但總是鍍層的弱點(diǎn),耐腐蝕性能降低,也影響了鍍層的美觀(guān),在拋光后有拉延的痕跡,使故障更為顯著(zhù)。

        59.產(chǎn)生針孔的條件是什么?是否產(chǎn)生氣泡就會(huì )有針孔形成?
        答:針孔的產(chǎn)生主要是由于氣泡滯留于鍍件表面而造成的,但產(chǎn)生氣泡并不一定有針孔形成。因為形成針孔必須有兩個(gè)條件;第一要有氣泡(主要是氫氣)產(chǎn)生;第二所產(chǎn)生的氣泡,能吸附于鍍件上。如果產(chǎn)生的氣泡不能在鍍件表面上滯留,則不會(huì )產(chǎn)生針孔。如氰化鍍銅及鍍鉻等,在電解過(guò)程中,它們都產(chǎn)生大量的氫氣泡;但它們產(chǎn)生之后,都急劇溢出液面,難于在鍍件表面上滯留,故極少會(huì )形成針孔。

        60.如何消除鍍層中的針孔?
        答:針孔的故障是一個(gè)相當復雜的問(wèn)題,因操作條件或溶液成分不合規范而產(chǎn)生針孔,則補救尚易,只需改改操作條件或調整溶液成分使之適合要求便可能解決。如因溶液有雜質(zhì)(金屬雜質(zhì)或有機雜質(zhì))的污染而產(chǎn)生針孔,則必須找出其根源,對癥下藥,才能得到解決。在沒(méi)有雜質(zhì)的情況下,一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的方法為加入防針孔劑,在光澤性鍍鎳中可加入潤濕劑如十二烷基硫酸鈉,用量為0.01~0.05克/升。在普通鍍鎳中,可在每天工作完畢之后加入雙氧水0.1毫升/升。加入后將溶液予以徹底攪拌。在雙氧水(或其它氧化劑)的存在下,本來(lái)H+在陰極還原成H2的反應由氧化劑在陰極上的還原而取代之,使氫氣泡無(wú)以產(chǎn)生,針孔亦可避免。但鍍液內如含有過(guò)多的雜質(zhì),則這些措施的效果亦受到影響,甚至無(wú)效,這時(shí)就應對鍍液進(jìn)行凈化處理。

        61.何謂分散能力和深鍍能力?
        答:分散能力是指鍍層在零件上厚薄分布的情況。鍍層厚度在零件各部位分布均勻稱(chēng)分散能力好,反之為分散能力差。深鍍能力又叫遮蓋能力,是指在零件各部位鍍上金屬層的情況,而不研究其厚度分布情況。它與分散能力是兩種概念,不要混淆在一起。但它們之間亦有一定的聯(lián)系,一般來(lái)說(shuō)分散能力好則深鍍能力也好,而深鍍能力不好,則分散能力亦不好。

        62.影響分散能力的因素有那幾個(gè)方面?
        答:影響分散能力的因素主要有:幾何因素和電化學(xué)因素。幾何因素主要是指鍍槽的形狀、陽(yáng)極的形狀、零件的形狀以及零件與陽(yáng)極的相互位置、距離等。其要素是尖端放電、邊緣效應、陰陽(yáng)極的距離等,它主要是影響電鍍的電流分布。例如鍍鉻時(shí)往往要考慮如何裝掛零件,用什么陽(yáng)極及陽(yáng)極的位置等,這都是為了改善電流的分布,提高分散能力。電化學(xué)因素包括極化作用、電流密度、溶液的導電度以及電流效率等。一般來(lái)說(shuō),提高陰極極化作用,可改善分散能力。提高電流密度,能增加陰極極化作用,改善分散能力。當提高溶液的導電度不嚴重降低陽(yáng)極極化作用時(shí),可提高分散能力。電流效率若隨電流密度升高而降低時(shí),降低電流效率可提高分散能力。

        63.怎樣才能取得均勻的鍍層?
        答:取得均勻鍍層的方法,除了選擇合理的溶液成分、改進(jìn)配方外,合理的操作、裝掛零件及采取一些特殊的措施,在生產(chǎn)中是非常重要的,通常使用的方法有:①沖擊電流:在電鍍開(kāi)始用較大的電流(比正常電流大2~3倍)進(jìn)行短時(shí)的沖擊電鍍。②合理裝掛零件:使零件處在最佳的電流分布狀態(tài)下,同時(shí)又不使析出的氣體停滯在零件的盲孔、低洼部分。③根據可能調節陰、陽(yáng)極之間的距離,縮小陰極不同部位(即零件的凹凸部分)與陽(yáng)極之間的距離比。④利用“象形”陽(yáng)極來(lái)改善電流分布。⑤利用保護陰極和屏蔽保護來(lái)降低電力線(xiàn)集中部位的電流密度。

        64.什么是輔助陽(yáng)極?
        答:在電鍍各種產(chǎn)品、零件過(guò)程中,一些形狀復雜,又需要均勻鍍上鍍層或內孔要有鍍層的管狀零件等均要在低電流密度區另加陽(yáng)極以盡量使電流均勻分布,這種另加的陽(yáng)極就叫做輔助陽(yáng)極。如水管鍍鋅內孔使用鐵輔助陽(yáng)極等。

        65.什么是保護陰極?
        答:在電鍍中對一些陰極電流操作范圍較窄的鍍種或形狀較為復雜的零件,為防止邊角燒焦,在零件的尖端處或鍍槽陰極兩端焊(或掛)上金屬保護線(xiàn),以分散陰極上的電流。這種金屬保護線(xiàn)就叫做保護陰極。

        66.析氫對電鍍有何影響?
        答:析氫在電鍍過(guò)程中,幾乎是不可避免的。析出的氫滲入鍍層和基體金屬產(chǎn)生氫脆,影響零件的機械性能。如果析出的氫以氣泡形式停留在零件表面,則會(huì )造成鍍層的孔隙和麻點(diǎn)。消除的方法是加入氧化劑、濕潤劑及鍍后除氫處理等。有機雜質(zhì)的存在對氫有吸附作用,使氫氣泡滯留在陰極表面不易逸出,則更易出現針孔和麻點(diǎn)。加強鍍液攪拌,對減少氫氣在鍍件上滯留會(huì )有一定的作用。

        67.在除油工藝中,有機溶劑(三氯乙烯等)適宜于除去什么油脂?
        答:宜于除去零件上的非皂化類(lèi)的礦物油脂。工業(yè)上的油脂,按其來(lái)源可分為動(dòng)、植物油和礦物油。動(dòng)、植物油在堿性條件下,發(fā)生皂化反應,所以又叫做“皂化油”;礦物油無(wú)此作用又叫“非皂化油”。皂化類(lèi)油脂可以用堿很好地除去,非皂化類(lèi)油脂因不和堿起化學(xué)作用,故不能用堿把它們除去。而有機溶劑能很好地溶解非皂化類(lèi)的油脂,所以它們最適宜于除去非皂化類(lèi)的礦物油脂。

        68.試述電解除油的原理?
        答:電解除油時(shí),不論零件作為陰極還是陽(yáng)極,其表面都大量的析出氣體,這個(gè)過(guò)程實(shí)質(zhì)是水的電解:2H2O=2H2↑+O2↑當工件作為陽(yáng)極時(shí),其表面上進(jìn)行的是氧化過(guò)程并析出氧氣:4OH--4e=O2↑+2H2O當工件作為陰極時(shí),其表面上進(jìn)行的是還原過(guò)程并析出氫氣:4H2O+4e=2H2↑+4OH-電極表面上大量氣體的析出,對油膜會(huì )產(chǎn)生強大的沖擊和乳化作用。當把粘附有油膜的工件浸入堿性電解液時(shí),由于油與堿液界面張力減少,油膜產(chǎn)生了裂紋。與此同時(shí),電極由于通電而極化,電極極化雖然對非離子型油類(lèi)沒(méi)有多大作用,但是它卻使金屬與堿液間的界面張力大大降低,因此很快地加大了二者的接觸面積,從而排擠附著(zhù)在金屬表面上的油污,使油膜進(jìn)一步破裂成小油珠。由于電流的作用,在電極上生成了小氣泡(氫氣或氧氣),這些氣泡很易于滯留在油珠上,新的氣體不斷產(chǎn)生,氣泡就逐漸變大,在氣泡升力的影響下,油珠離開(kāi)金屬表面的趨勢增大,當氣泡的升力足夠大時(shí),它就帶著(zhù)油珠脫離金屬表面跑到液面上來(lái)了。由此可見(jiàn),堿性溶液中的電化學(xué)除油過(guò)程是電極極化和氣體對油污機械撕裂作用的綜合過(guò)程。

        69.電解除油與化學(xué)除油比較有什么特點(diǎn)?
        答:電解除油溶液的組成和化學(xué)除油溶液大致相同。電化學(xué)除油的速度常較化學(xué)除油的速度高,油污清除得更干凈。電化學(xué)除油液中的堿度可以比化學(xué)除油時(shí)降低一些,因為此時(shí)皂化作用不是主要的,另外也不必添加乳化劑。若使用乳化劑,則它們會(huì )形成大量泡沫浮在溶液表面上,因而阻礙氫氣和氧氣的順利逸出。當電接觸不良而打火時(shí)易造成爆炸事故。為保證電鍍層質(zhì)量,在零件入槽電鍍前,多采用電化學(xué)除油。

        70.陰極電解除油與陽(yáng)極電解除油有什么不同?
        答:電解除油在陰、陽(yáng)極上都可進(jìn)行,陰極除油與陽(yáng)極除油特點(diǎn)各不相同。陰極除油的特點(diǎn)是:析出的氣體為氫氣,氣泡小、數量多、面積大,因而除油效率高,不腐蝕零件;缺點(diǎn)是:產(chǎn)生氫脆,有掛灰。陽(yáng)極除油的特點(diǎn)是:無(wú)氫脆、無(wú)灰渣;但缺點(diǎn)是效率低,對有色金屬腐蝕性大。

        71.應如何選用電解除油工藝?
        答:由于陰極或陽(yáng)極電解除油具備不同的特點(diǎn),故決定電解除油工藝時(shí),必須根據零件的材料、性質(zhì)、要求而選擇。①無(wú)特殊要求的鋼鐵零件,一般可先用陰極除油5-7分鐘,然后陽(yáng)極除油2-3分鐘。這樣可以綜合陰、陽(yáng)極除油的優(yōu)點(diǎn),而克服它們不足的地方。②對彈性大、強度高和薄壁零件,為了保證其機械性能,一般都不用陰極除油,可用陽(yáng)極除油。③對在陽(yáng)極上易溶解的以有色金屬為材料(如銅或銅合金)的零件,則采用陰極電解除油。除油后若需要進(jìn)行陽(yáng)極電解除油以除去掛灰時(shí),應注意電解時(shí)間要短,以免造成零件發(fā)生腐蝕。

        72.電解除油通常采用多大的電流密度?
        答:電解除油時(shí)提高電流密度能加快除油的速度,但當電流密度大到一定的程度后,除油速度增加并不那么快,反而造成槽電壓過(guò)高使電能消耗增大。在生產(chǎn)中電流密度一般控制在5-10安培/平方分米。

        73.如何檢查除油的質(zhì)量?
        答:零件的除油質(zhì)量按其表面被水潤濕的程度來(lái)決定。檢查的方法是:將除油后仔細沖洗過(guò)的工件,浸入冷水中,然后小心地從冷水中取出,保持垂直狀態(tài)或45度角。如果此時(shí)表面的水膜有斷裂處,即有不沾水的地方,則可知工件表面的油污未完全除凈。只有工件表面上的油污完全除凈時(shí),整個(gè)表面才能附上均一的水層。

     

        74.三價(jià)鉻對鍍鉻過(guò)程有什么影響?

        答:在鍍鉻過(guò)程中,由于鉻酐在陰極上還原,鍍鉻電解液在鍍鉻時(shí)產(chǎn)生三價(jià)鉻是不可避免的。新配制的鍍鉻液在開(kāi)始電解時(shí),其三價(jià)鉻濃度從零值逐漸增加,最后由于三價(jià)鉻在陽(yáng)極上氧化而達到平衡。三價(jià)鉻是生成膠體膜的主要成分,但是也必須含量適當才能獲得質(zhì)量良好的鉻層。三價(jià)鉻含量過(guò)高,生成的膠體膜很致密,獲得光澤鍍層的范圍縮小,得到的鍍層灰白和粗糙,和硫酸含量低或溫度低時(shí)所得到的鍍層相似,當三價(jià)鉻含量過(guò)低時(shí),生成的膠體膜不連續,使鍍層不均勻,有的地方甚至沒(méi)有鍍層,和硫酸含量過(guò)高的現象一樣。在正常工作的鍍鉻電解液中,三價(jià)鉻濃度介于1~3克/升(以Cr2O3計)間。三價(jià)鉻的濃度決定于陽(yáng)極電流密度與陰極電流密度之比,最好使這個(gè)比值等于0.5,也就是陽(yáng)極面積比陰極面積大一倍。

        75.鍍鉻液中的三價(jià)鉻含量過(guò)高,應如何除去?
        答:要減少鍍鉻液中三價(jià)鉻的含量,必須在小的陰極表面和最大的陽(yáng)極表面,用大的電流強度來(lái)進(jìn)行電解,三價(jià)鉻在陽(yáng)極上氧化至六價(jià)鉻具體的方法是:將溶液熱至80℃,以細的鐵棒作為陰極,陽(yáng)極面積為陰極面積的十至數十倍,陽(yáng)極電流密度為1.8~2A/d㎡。電解時(shí)間視三價(jià)鉻的含量多少而定,溫度越高,除三價(jià)鉻的效果越好。

        76.鍍鉻溶液中的金屬雜質(zhì)對鍍鉻過(guò)程有何影響,如何處理?
        答:鍍鉻電解液中的金屬雜質(zhì)常見(jiàn)的為鐵、銅、鋅等金屬離子。由于鍍鉻時(shí)鐵及銅件落入鍍槽,以及鍍件坑洼及內孔處鐵被溶解的結果,使鍍鉻液難免有鐵、銅等雜質(zhì)存在。鐵的最高允許含量為8克/升,銅的最高允許含量為5克/升,鋅的最高允許含量為3克/升,含有大量鐵時(shí)的電解液的特征,是難于保持電流的穩定性,電流不斷地變動(dòng),因此就不能確定鍍取光澤鉻層的工作規范。而且鐵的含量高時(shí),同三價(jià)鉻的作用一樣,它降低電解液的電導,惡化分散能力,使鍍取光澤鉻層的工作范圍縮小,只是它的作用比三價(jià)鉻弱一些而已。除去鍍鉻電解液中的鐵雜質(zhì),遠不如除去三價(jià)鉻那樣容易。用化學(xué)法煩雜而且效率不高。當前有用強酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂除鐵的,其效果不錯。其它金屬雜質(zhì)如銅、鋅、鎳、錫等也與鐵的影響相似。

        77.鍍鉻電解液中若含有氯離子,會(huì )產(chǎn)生什么樣的影響,如何除去?
        答:鍍鉻電解液中的氯離子來(lái)源于自來(lái)水含氯量過(guò)高或工件用鹽酸浸蝕后清洗不干凈所致,氯離子含量高于0.3~0.5克/升時(shí),則溶液的電流效率和深鍍能力降低,鍍層發(fā)暗起花斑,針孔,抗蝕能力降低。氯離子的去除尚無(wú)好的辦法,可以采用電解處理,但很難徹底除去,所以應盡量避免帶入。為了防止氯離子的干擾,應注意鍍鉻電解液用水的水質(zhì),不要將大量的氯離子帶入鍍液,特別是枯水期海水倒灌時(shí)更要注意。鍍件入槽前應使用稀硫酸浸蝕,不要使用鹽酸。

        78.鍍鉻電解液的濃度及其特性、用途如何?
        答:鍍鉻電解液的濃度通常分為高、中、低三類(lèi),其特性與用途如下:低濃度電解液:鉻酐含量約在150克/升以下,它允許采用高的電流密度(60~70A/d㎡)電流效率高(16~18%),分散能力比其他鍍鉻電解液高,鉻層硬度高,獲得光亮鍍層的溫度和電流密度范圍狹窄,電解液的帶出損失少。適用于外形簡(jiǎn)單的零件鍍硬鉻。高濃度電解液:鉻酐含量約350克/升,允許采用較低的電流密度(15~25A/d㎡),電流效率低(10~12%),分散能力低,深鍍能力好,工作范圍寬,電解液穩定,鍍層較軟,裂紋網(wǎng)不顯著(zhù)。因鍍液濃度高,帶出損失較大。這類(lèi)電解液適合于各種形狀零件的裝飾性鍍鉻。中等濃度電解液:鉻酐含量約250克/升,其特點(diǎn)介于高低濃度之間。例如采用中等的電流密度(25~50A/d㎡),電流效率(13~15%),分散能力中等,工作范圍寬,電解液成分穩定,鍍層性能良好。適用于簡(jiǎn)單和復雜形狀零件的裝飾性鍍鉻。以上三種濃度的電解液,以中等濃度電解液應用較普遍。

        79.氟硅酸根離子在鍍鉻電解液中有什么作用?
        答:氟硅酸根離子在鍍鉻過(guò)程中起著(zhù)與硫酸根離子相類(lèi)似的作用,除此之外,它還具有某些方面的特點(diǎn)。例如鉻層容易鈍化,在鍍鉻過(guò)程中因電流中斷或進(jìn)行二次鍍鉻(不另加其它措施)時(shí),所獲得的鍍層為乳白而無(wú)光澤。但是在有氟硅酸根離子存在下,它具有使鉻層表面活化的作用,當電流中斷或二次鍍鉻時(shí),仍能獲得光亮的鉻層。又如小零件滾鍍鉻,如果在一般標準鍍鉻液內進(jìn)行,就難于獲得光亮的鉻層,滾鍍鉻液內通常含有氟硅酸根就是這個(gè)道理。一般采用氟硅酸或氟硅酸鈉來(lái)提供氟硅酸根離子。氟硅酸根離子另一特點(diǎn)是能在低溫(18~25℃)低電流密度(2~2.5A/d㎡)下獲得光亮的鉻層。當溫度達45℃時(shí),可獲得光亮鉻層的電流效率為19~21%,而在標準鍍鉻液中則為13%。含有氟硅酸根離子的電解液,隨著(zhù)溫度上升,其工作范圍比含有硫酸根離子的電解液為寬。氟硅酸根離子的主要缺點(diǎn)是對工件、鍍槽、陽(yáng)極的腐蝕性大,槽液維護要求高。當鍍液含有3克/升以上的鐵離子時(shí),就會(huì )嚴重影響鉻層的光澤與鍍液的分散能力,降低工作范圍及電流效率。因此若以氟硅酸根離子完全代替硫酸根離子的鍍鉻電解液,由于上述的缺陷,不能長(cháng)期很好地生產(chǎn)。而采用氟硅酸根和硫酸根離子配合的鍍鉻電解液,應用較廣。

        80.鍍鉻工藝過(guò)程有什么特點(diǎn)?
        答:鍍鉻過(guò)程除了與其它鍍種具有共同點(diǎn)外,還有其許多特殊的地方:①鍍鉻電解液的主要成分不是金屬鉻鹽,而是具有強氧化性的鉻酸。②電流效率很低,一般為13~16%,最高只能達到23%左右,因而在鍍鉻過(guò)程中氫氣大量析出,帶出有毒液霧,需要有良好的吸風(fēng)裝置和采用鉻霧抑制劑。③溶液中必須添加少量外加的陰離子,如SO42-、F-、SiF62-等,還要在電解液中維持一定量的三價(jià)鉻。④分散能力低,對于形狀比較復雜的零件,必須采用象形陽(yáng)極、保護陰極等,才能得到良好的鍍層。⑤采用的電流密度很高,有時(shí)比一般鍍種的電流密度高幾十倍。鍍鉻過(guò)程的槽電壓也較高,常常需要采用12伏以上的電源,而其它鍍種用6伏的電源也就可以了。⑥溫度和電流密度的控制要求嚴格,兩者之間還要緊密配合。電流密度固定,溫度只能變動(dòng)1~2℃,溫度固定,電流密度變動(dòng)2~3A/d㎡。⑦鍍鉻所用陽(yáng)極不是金屬鉻,而是采用鉛、鉛錫合金或鉛銻合金等不溶性陽(yáng)極。⑧因鉻層容易鈍化,在一般情況下電鍍過(guò)程中不允許中途斷電。以上幾點(diǎn),反映了鍍鉻生產(chǎn)中的一些特點(diǎn),也就是它的特殊性。這種特殊性構成了鍍鉻過(guò)程區別于其它電鍍過(guò)程的特殊本質(zhì)。但是,鍍鉻是電鍍的一個(gè)鍍種,它當然也具有電鍍的一般規律,我們應當從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā),逐步地研究和了解鍍鉻的全過(guò)程,了解和掌握鍍鉻過(guò)程的特殊和普遍的規律,使其更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

        81.何謂磨光?
        答:磨光是借助磨光輪上的磨料以切削零件表面的一種機械加工過(guò)程。粘結在磨光輪工作面上的磨料的細小顆粒,具有銳利的棱面,當磨輪高速旋轉時(shí),它就切下制品表面的細小的金屬屑,從而提高了制品表面的平整度和光潔度,去掉表面的各種宏觀(guān)缺陷,如腐蝕痕、劃痕、毛刺、焊縫、砂眼和銹等。

        82.磨光輪是怎樣制成的?
        答:磨光輪是用棉布和其他纖維織品(如特種紙、皮革、呢絨、毛氈等)的圓片,外面包以牛皮,用壓制法、膠合法或縫合法制成。不同材料制成的磨輪,具有不同的柔軟性和彈性。磨輪上的磨料的粘結方法:一般是將膠合劑(如骨膠和皮膠)膠粒碾碎,在潔凈的冷水中浸泡6~12小時(shí),使膠浸發(fā),并按適宜的膠和水比例加水,然后在水浴中65~70℃下蒸熬至溶融狀態(tài)。煮膠時(shí)不宜直接加熱,因太高溫度,會(huì )使膠發(fā)生分解,而失卻膠合性能。磨輪涂上膠后,立即在盛有金剛砂粉的盆或槽中加壓慢慢滾動(dòng),使金剛砂被膠粘劑牢固地粘在磨輪表面上。待干透后即可應用。磨輪粘砂的質(zhì)量,對生產(chǎn)效率、使用壽命及生產(chǎn)質(zhì)量影響很大,其關(guān)鍵是配制膠水和粘結操作。膠水的濃度視金剛砂號數而定,砂粒越粗,使用膠水濃度越高。砂粒越細,膠水濃度越低。例如粘結100~180號砂用的牛皮膠,其濃度為30%左右。

        83.如何選用磨光輪?
        答:選擇磨輪時(shí),應考慮到金屬的硬度及形狀,對于材料硬和形狀簡(jiǎn)單的零件,應采用較硬的輪子(如氈輪)。對材料軟(如銅、鋁以及其合金)和形狀比較復雜的零件,應采用彈性大較柔軟的磨輪(如布輪)。在磨光時(shí),正確選擇磨光輪的轉速甚為重要,生產(chǎn)實(shí)踐表明,磨光時(shí)磨輪的轉速一般應控制在1200~2800轉/分。零件形狀簡(jiǎn)單或鋼鐵件粗磨時(shí),可用較大的轉速,而零件形狀復雜或磨光有色金屬(銅、鋅、鋁)以及其合金的,要采用較小的速度。

        84.磨光材料有那幾種,應如何選用?
        答:磨料是金屬表面切削和修平過(guò)程中的主要材料。在實(shí)際生產(chǎn)中,常用的磨料有人造金剛砂、剛玉、金剛砂、硅藻土、石英砂和浮石等。人造金剛砂——具有很高的硬度和較小的韌性(對比其他磨料)主要用于粗磨及磨光低強度金屬(如生鐵、黃銅、青銅等)的磨光。剛玉——有人造的和天然的兩種。剛玉中的鋁礬土Al2O3含量越多,其硬度就愈高。剛玉是利用磨輪進(jìn)行粗磨的較好材料,它比人造金剛砂的韌性大。剛玉的顆粒是多面的,顆粒的尖棱較人造金剛砂的尖棱為鈍。適用于磨光較韌和具有較大抗斷強度的金屬,如淬火鋼,可鍛鑄鐵,錳青銅等。金剛砂——具有中等硬度和極好的韌性,適用于所有金屬的磨光。硅藻土——具有不太銳利的切削面和極好的韌性,可修平金屬表面的劃痕和刮傷等缺陷。它是通用的磨光、拋光材料。石英砂——具有中等硬度的顆粒,它沒(méi)有銳利的切削面,其韌性也很好,是通用的磨光和拋光材料。浮石——它的硬度很差、也較松脆,適用于磨、拋木材、皮革、橡膠,塑料和玻璃等。根據以上各種磨料的性質(zhì),歸納起來(lái),在磨硬的金屬制品時(shí),宜用人造金剛砂、剛玉或金剛砂,再用細粒金剛砂、浮石、石英粉等進(jìn)行細磨。而磨光較軟的金屬制品時(shí),一般用硅藻土和浮石。

        85.何謂拋光?
        答:拋光是用較軟的材料(如布質(zhì)、亞麻布、絲綢等圓片層疊而成)制成的拋光輪與拋光膏對零件表面進(jìn)行平整的機械加工過(guò)程。拋光用于制品鍍前的預加工,在于使制品表面的細微不平得到進(jìn)一步改善,從而提高了制品的表面光潔度,也可用于鍍后鍍層的精加工,使鍍層表面獲得裝飾性外觀(guān),并提高零件的耐蝕性。零件在拋光過(guò)程中,使金屬表面得到整平,但沒(méi)有明顯的材料損耗,如零件鍍后拋光,其損耗量只為鍍層重量的5~20%。拋光輪有布輪和氈輪等。輪的大小視生產(chǎn)零件的特征和要求而定。拋光輪的圓周速度一般為20~35米/秒。

        86.拋光膏有那幾種,如何選用合適的拋光膏?
        答:在拋光輪旋轉的過(guò)程中,在拋光輪表面上均勻地涂上一層薄薄的拋光膏,以除去制品表面的輕微不平。拋光膏是把拋光材料(如硅藻土、石英砂、浮石、鐵丹、維也納石灰和氧化鉻等)與一些粘結劑(如硬脂酸、石蠟等)一起制成油膏的形式使用。拋光膏一般分為白色、紅色、綠色三種,根據拋光制品的材質(zhì)不同,應選用不同的拋光膏。白色拋光膏——是用無(wú)水和純度較高的氧化鈣和少量的氧化鎂及一些粘結劑所組成。適用于拋光較軟的金屬(如鋁、銅及其合金等),也適用于塑料的拋光。紅色拋光膏——是用氧化鐵紅(Fe2O3)粉末和一些粘結劑所組成,Fe2O3具有中等硬度,所以適用于拋光鋼鐵制品及磨后油光用。綠色拋光膏——其磨料為氧化鉻,是一種硬而銳利的粉末,適用于拋光硬質(zhì)合金鋼、鉻層和不銹鋼。

        87.磨光與拋光機使用時(shí)應注意些什么?
        答:磨光與拋光機使用時(shí)應注意如下幾點(diǎn):
        (1)在開(kāi)機前,必須先把磨輪或拋光輪裝置牢靠,并先打開(kāi)吸塵機。
        (2)開(kāi)機后,應檢查輪軸轉向,切莫反轉,以免造成磨輪或拋光輪從軸上飛落傷人。
        (3)制品在磨、拋時(shí),應緊握制品或制品夾具,并輕輕地壓住磨輪或拋光輪,位置要正確(制品壓住拋、磨輪位置要與輪軸同一水平面)以免制品或制品夾具從手中打脫,損壞機器或傷人。
        (4)在拋磨一段時(shí)間后,應對拋光輪或磨光輪表面進(jìn)行修平,以保證拋磨制品表面均勻平整。
        使用手工操作的磨光與拋光機時(shí),必須注意安全,在拋磨薄型制品時(shí),要特別注意,以免造成卷刃割傷手指。操作者衣角,袖口必須扎緊并戴好安全帽才能進(jìn)行操作,以避免一切人身事故。

        88.何謂滾光?
        答:滾光是利用滾筒轉動(dòng)時(shí),零件與磨料之間的摩擦進(jìn)行磨削、整平和去掉零件上的毛刺及銹垢。
        滾光有干法和濕法之分:
        (1)干法滾光時(shí)使用砂子、金剛砂、碎玻璃及皮革等作磨料。
        (2)濕法滾光時(shí)使用鋼球、碎石塊、鋸末、堿液、茶仔粉等作磨料。滾光時(shí)的轉速,視零件的特征、滾筒的結構而定,一般在15~50轉/分。轉速太高時(shí)由于離心力大,零件隨滾筒轉動(dòng)而不能互相摩擦,起不到滾光作用,轉速低了效率低。

        89.什么是金屬的電拋光?
        答:電拋光是利用電化學(xué)作用,使金屬零件表面平整而有光澤的工藝。它可提高材料的耐腐蝕性、光反射率,與機械拋光相比較,還有生產(chǎn)率高、操作方便、勞動(dòng)強度小等優(yōu)點(diǎn)。電拋光時(shí),產(chǎn)生陽(yáng)極溶解,使陽(yáng)極附近金屬鹽濃度不斷增加,生成一種粘性薄膜(如圖)這種薄膜導電性不良,并引起陽(yáng)極極化作用,使陽(yáng)極電位升高;同時(shí)在零件凸凹不平的表面上薄膜的厚度分布不均勻,凸起部分薄膜厚度較小,因而電阻較小造成電力線(xiàn)集中,加速了凸起部分的溶解,使零件表面粗糙的凸起部分尺寸減少較快,從而達到了整平零件的目的。這種薄膜還阻礙著(zhù)陽(yáng)極的溶解,使陽(yáng)極的極化作用加強。所以在陽(yáng)極溶解的同時(shí),在零件的表面上生成一層氧化薄膜,它有一定的穩定性,使零件更不易受化學(xué)藥品的作用,而處于輕微的鈍態(tài),這是零件表面獲得光澤的重要原因。

        90.為什么許多電拋光溶液都采用磷酸?
        答:由于磷酸具有粘度大,對金屬的化學(xué)溶解性小,易于形成“薄膜”,拋光的極限電流密度較小等優(yōu)良性能。所以大多數情況下都采用磷酸作電拋光溶液。

        91.合金鍍層的定義是什么?
        答:合金鍍層的定義是:任何一個(gè)含有兩種或兩種以上金屬共沉積形成的鍍層,不論它們存在于何種結構形式,只要它們的晶粒細致,憑我們的肉眼不能覺(jué)察出它們的區別,而且在其成分中低量金屬的量不低于1%,這種鍍層就可以稱(chēng)為合金鍍層。有些單金屬電鍍中,使用少量的金屬光亮劑。例如氰化鍍銅中用少量鉛作發(fā)光劑,鉛也會(huì )在陰極中沉積出來(lái)。但是,我們習慣上不稱(chēng)它為合金,因為它在鍍層中的含量遠遠少于1%。

        92.鍍鎳溶液的常見(jiàn)金屬雜質(zhì)是什么?
        答:鍍鎳電解液對雜質(zhì)非常敏感,當存在某些金屬雜質(zhì)時(shí)(其含量甚微),會(huì )使鎳鍍層質(zhì)量變壞。銅、鐵、鋅等金屬離子是鍍鎳液中最常見(jiàn)的有害金屬雜質(zhì)。鐵在電解液中比鎳優(yōu)先沉積在陰極上,而使鍍層發(fā)脆,易龜裂。鐵在鍍鎳液中的最高含量不得大于0.1克/升。銅的析出電位低,所以?xún)?yōu)先在陰極析出,使鎳層呈棕黑色或灰黑色。銅的最高允許含量為0.02克/升。鋅在鍍鎳液中的允許含量不大于0.01克/升,當電解液中含有少量鋅時(shí),在鍍件的邊緣及尖角上產(chǎn)生光亮的鍍層。含量稍大時(shí),則使整個(gè)零件表面產(chǎn)生黑色條紋,斑點(diǎn)以及鱗片狀鍍層。

        93.如何除去鍍鎳液中的金屬雜質(zhì)?
        答:鐵離子的除去方法:調整鍍鎳液的pH值=4。加入適量的雙氧水(約1~2毫升/升),將鍍液攪拌,并加溫至70℃左右,用稀的氫氧化鈉溶液提高鍍液的pH=6,攪拌2~3小時(shí),再測pH值,如pH因鐵的沉淀而有所降低,再將pH提高至6。靜置過(guò)夜,過(guò)濾后加入硫酸,調整pH至正常范圍即可試鍍。銅離子的除去方法:由于銅離子的水解沉淀的pH值與鎳相接近,故用化學(xué)方法除去銅的效果不好,鎳的損耗大。用低電流密度電解的方法去除鍍鎳溶液中的銅雜質(zhì),較為經(jīng)濟實(shí)用。即以0.05~0.1安培/分米2電流密度,用瓦楞形鐵板作陰極,在攪拌下電解至能正常生產(chǎn)時(shí)為止。鋅離子的除去方法:用稀的氫氧化鈉溶液或碳酸鈣提高鍍液的pH值至6.2,加溫至70℃,不斷攪拌1~2小時(shí),再測pH值,若pH低于6.2,應繼續提高至6.2,靜置4小時(shí)以上,然后過(guò)濾,最后調整pH至工藝范圍,就可試鍍。也可用低電流密度(0.2~0.4安培/分米2)電解的方法處理。

        94.鍍鎳液中的有機雜質(zhì)對鍍層有何影響,如何除去?
        答:鍍鎳液中如含有有機雜質(zhì),會(huì )嚴重地影響鍍層的質(zhì)量。使鎳層性脆及脫落,還會(huì )使鍍層產(chǎn)生麻點(diǎn)。有機雜質(zhì)常以活性炭來(lái)吸附除去,其用量約2~5克/升。劇烈攪拌一小時(shí)左右,靜置后過(guò)濾即可。此外,也可以通電處理,把鍍液加溫至50~60℃,劇烈攪拌,用廢零件為陰極,在低電流密度下處理4~6小時(shí)。這種方法較簡(jiǎn)單,但效果沒(méi)有用活性炭吸附好。

        95.如何維護鍍鎳電解液?
        答:鍍鎳電解液對雜質(zhì)敏感,應經(jīng)常保持其純凈清潔。在使用過(guò)程中,除防止鐵、銅及零件等掉入槽內之外,鍍槽在使用完后,應立即蓋好。懸掛陽(yáng)極的導電銅棒,應用塑料板或薄膜遮蓋。發(fā)現溶液表面浮有臟物,用紗布網(wǎng)仔細除去。為避免已沉入槽底的鎳泥及臟物不再浮起,工作時(shí),如無(wú)連續過(guò)濾的設備,不宜采用強烈的攪拌,以免將沉淀物攪起,影響鍍層質(zhì)量。

        96.為什么雙層鍍鎳能提高鎳層的防護性能?
        答:雙層鎳是先沉積一層無(wú)硫的(或含硫量較少的)柱狀組織的半光亮鎳(或普通暗鎳),然后再鍍上一層含硫較高的層狀組織的全光亮鎳層。第一層鎳的厚度通常占總厚度的2/3左右。鍍層的機械性能主要由韌性較好的半光亮鎳(或普通暗鎳)層決定。兩個(gè)鎳層之間,由于含硫量不同,它們的電極電位亦不同。一般說(shuō)來(lái),第一層半光亮鎳層的電位比全光亮鎳層更正。若半光亮鎳完全不含硫,那末,光亮鎳與半光亮鎳之間就有一個(gè)比較大的電位差(約155MV)。這樣,當鉻鍍層的裂紋或孔隙處的全光亮鎳層被腐蝕穿透到它的下層鎳時(shí),由于兩個(gè)鎳層之間存在著(zhù)電位差,故能形成原電池。電位較正的第一層鎳是原電池中的陰極,電位較負的全光亮鎳是原電池中的陽(yáng)極。這樣就使腐蝕的方向由縱向向橫向發(fā)展,從而提高鎳層的防護性能。

        97.光亮硫酸鍍銅液中的氯離子對鍍層有何影響?
        答:在光亮酸性鍍銅溶液中必須存在少量氯離子才能得到全光亮鍍層,其含量一般控制在10~80毫克/升,如含量過(guò)低,鍍液整平性能和鍍層光亮度均下降,且易產(chǎn)生光亮樹(shù)枝條紋,嚴重時(shí)鍍層粗糙有針孔,甚至燒焦。過(guò)高時(shí),鍍層光亮度下降和低電流密度區不亮。氯離子可用鹽酸或氯化銅溶液的形式加入。因為一般工業(yè)用硫酸銅和活性炭中含有少量氯離子,所以新配溶液時(shí),可不必另加氯離子。鍍液中氯離子過(guò)多時(shí),可用碳酸銀處理,使它成為氯化銀沉淀,過(guò)濾除去。

        98.光亮硫酸鍍銅溶液應如何進(jìn)行凈化處理?
        答:經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間使用后,如果鍍液產(chǎn)生混濁,添加光亮劑后達不到原來(lái)水平,就應該將鍍液進(jìn)行凈化處理,其方法如下:將鍍液加熱至50℃以上,在攪拌下加入1~2毫升/升的30%過(guò)氧化氫,充分攪拌約1小時(shí),慢慢加入3~5克/升活性炭,繼續攪拌1小時(shí),靜置過(guò)夜后過(guò)濾,經(jīng)過(guò)處理的鍍液,應按原配方含量重新加入各種光亮劑。如果在調整鍍液時(shí)需要添加硫酸銅,應先將硫酸銅用水溶解,并用雙氧水和活性炭處理后,再加到鍍液中,這樣可減少鐵及有機雜質(zhì)的積聚。

        99.氰化鍍鋅溶液中的游離氰化鈉和游離氫氧化鈉的作用是什么?
        答:氰化鍍鋅溶液中的氰化鈉是主要絡(luò )合劑,而氫氧化鈉是輔助絡(luò )合劑和增加導電性。由于四氰合鋅離子對鋅沉積時(shí)的極化作用比鋅酸根大,所以提高氰化鈉濃度,可以提高陰極極化作用,使鍍層結晶細致,鍍層厚度也較為均勻,但陰極電流效率降低了。相反地提高氫氧化鈉濃度,由于鋅絡(luò )合物的平衡關(guān)系移向鋅酸根方面,陰極極化作用降低,使陰極電流效率略有提高,但鍍層的結晶較粗。在沒(méi)有氫氧化鈉的氰化物鍍液中,其電流效率非常低。在沒(méi)有氰化物的堿液中如不加其他添加劑,則鍍層粗糙,發(fā)暗甚至呈海綿狀。

        100.為什么硬鉻電鍍在施鍍前要進(jìn)行預熱處理?
        答:不論是什么鋼件進(jìn)行鍍硬鉻,在電鍍之前,必須將它在鍍槽中進(jìn)行“預熱”。所謂“預熱”,就是在施加電流之前,先把零件放到鍍鉻槽中不通電給以加熱,使金屬零件的溫度升到接近或等于鍍液溫度,而后才能通電施鍍。這是因為鍍硬鉻時(shí),鍍層一般較厚,鍍鉻層內應力大且硬度高,而基體和鉻的膨脹系數往往差別較大,如不預熱就施鍍,基體零件在受鍍過(guò)程中就逐漸升溫膨脹,它往往把鍍層頂裂甚至成“暴皮”。受鍍的零件越大(軸類(lèi)件的軸徑愈大)則“預熱”時(shí)間應愈長(cháng),這是保證獲得結合力良好鍍層的先決條件
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