碱性锌镍合金工艺参数对镀层的影响.doc

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1、....碱性锌镍合金工艺参数对镀层的影响——东光奥威汽车制动系统表面处理分厂洪凯[摘要]总结了碱性锌镍合金工艺参数对镀层的影响及镀液的稳定性因素，提出了解决方法和预防措施，展现了锌镍合金工艺的发展前景。[关键词]锌镍合金；镀层；工艺参数；钝化；稳定性1前言电镀锌镍合金是在电镀锌的基础上发展起来的一种高耐蚀性合金镀层，并已经在汽车、航空等领域获得了广泛的使用。有关文献中指出，镀层镍含量在8%~15%具有较高的耐蚀性，其中合金中含有13%的镍含量最好，可进行彩色、绿色、黑色以及透明色等后处理。大量的实验证明，其耐蚀能力远远超过镀锌层，为纯锌的4~8倍。其耐蚀性主要与合金中的镍含量有关，因此

2、要保证得到足够的镍含量，工艺参数的控制是至关重要的。随着我厂新产品的研制与开发，BORAA4、神龙富康、长安面包以及羚羊等产品都要求采用锌镍合金作防腐工艺，而且众多的汽车零部件厂家对以锌镍合金镀层作为防腐产品的需求。我分厂为适应新产品的开发和市场的需求，同时按照一汽—.资料.......大众公司的TL244标准，对锌镍合金电镀液及锌镍合金镀层的含镍量的要求，镀层的镍含量在12-15%时镀层的防腐蚀能力最强。我们新增了碱性锌镍合金项目，引进了德国具有世界领先水平的，工艺性能稳定的碱性体系的锌镍合金电镀液，（德国实乐达公司制造溶液，国浩金公司销售）配方组成为：锌5.0~8.0g/l；镍0.

3、5~1.5g/l；游离氢氧化钠100~140g/l；ZN5135~50ml/l；ZN5265~85ml/l；ZN533~10ml/l；ZN540.5~2.0ml/l；ZN560.5~1.5ml/l；温度33~37℃；阴极电流密度1.5~2.5A/dm2。现将本工艺在生产实践中对影响工艺性能的方方面面，总结如下，以供参考。2影响工艺性能的因素2.1温度的影响碱性锌镍合金溶液对温度的要求很严，它是非常重要的工艺因素之一，在本工艺中它对锌镍合金在镀层中的分布影响极大。本工艺要求温度围很窄，在33--37℃之间，在此围溶液稳定，合金镀层中镍含量保持在12~15%之间。当镀液温度高于37℃后，镍

4、离子共沉积速度急剧加快，合金镀层中镍离子含量大于15%甚至更大，这时镀层看起来呈亮银白色，镀层在彩虹色钝化时钝化膜无色或呈蓝黄色，无彩色膜；在黑色钝化时会出现黑彩虹色钝化膜。当温度低于33℃时，锌离子共沉积速度加快，合金镀层中锌离子含量增加，镍离子含量低于12%.资料.......或更低，这时造成的结果是镀层钝化时钝化膜为淡黄色或无色钝化膜，而且淡黄色钝化膜容易擦掉，轻微接触就会擦掉。这种情况我们在生产中也曾遇到过，当时温度不够，生产人员急于生产，将零件进行电镀，电镀过程中检查镀层颜色亮度均正常，但在钝化时出现问题，即钝化膜颜色为非常淡的黄色，有些则根本没有颜色。经询问生产人员后进行综

5、合分析得知，是由于温度过低造成镍含量偏低所至。因此我们认为必须严格控制镀液的温度，所采取的措施为安装自动温度控制系统，将温度严格控制在围，只要做到这点，镀液就会稳定。2.2电流密度的影响本工艺要求阴极电流密度在1.5~2.5A/dm2围之间，开始时我们认为只要保证在规定围就可以保证镀层及钝化膜的质量，可经过一段时间的试验我们发现在进行彩色钝化和透明钝化时如果用上限电流进行电镀，钝化效果不佳。彩色钝化则出现蓝色或蓝黄色等异色，透明钝化时钝化膜有时出现淡黄色或褐色，而且亮度不均，反差极大。而当采用了下限电流密度进行电镀时，进行黑色钝化时，有时出现钝化膜层有异色斑点，亮度不够，颜色不均匀，有

6、时膜层粗糙发暗，经反复实验分析认为是合金中镍含量偏低所至。因此在以后的生产实践中在进行彩色钝化和透明钝化时采用中下限电流；而当进行黑色钝化时采用中上限电流。经过采取措施后这种故障已经被彻底排除了。2.3主要成份的影响.资料.......锌离子、镍离子和游离氢氧化钠是本工艺配方的主要成份，含量的变化，将影响溶液性能的稳定，影响溶液分散能力与深镀能力的好坏、镀层中锌镍含量的比例以及镀层钝化颜色的影响。锌离子浓度为5.0~8.0g/l；镍离子浓度为0.5~1.5g/l；游离氢氧化钠浓度为100~140g/l。首先，锌、镍离子浓度的高低直接影响镀层中合金含量的比例及钝化膜的颜色。锌离子浓度高则

7、合金中的锌含量比例大，钝化无色或易于擦掉的淡黄色，并且浓度高会降低镀件光亮区的分散能力；浓度低则合金中镍离子含量大，钝化无色或呈蓝黄色。镍离子浓度高则合金镀层中镍含量也高。当合金中镍含量大于16%，特别在高电流密度区会导致钝化不良。这时则应该增加锌离子浓度来进行调整；镍离子含量低，则合金中镍含量低，当镍含量小于12%时低电流密度区在进行黄色钝化时会得到暗褐色钝化膜。氢氧化钠浓度应保持在规定围，浓度低会造成光亮区的分散能力不良，低电流密度区的钝化