表4-1列出陽(yáng)極電解活化-預(yù)鍍鎳溶液成分及工藝條件。  在日常工作中,活化液可在寬范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用,操作方便?;罨罕3忠欢康穆入x子濃度和一定的酸度,酸度不可太高,以免造成對(duì)不銹鋼表面的過(guò)腐蝕,是保證活化的基本條件。適量的鎳離子是保持預(yù)鍍鎳的必要條件。最好通過(guò)溶液分析及時(shí)加以調(diào)整。溶液中鐵離子、鉻離子通過(guò)陽(yáng)極溶解,逐漸增加是不可避免的。當(dāng)雜質(zhì)含量達(dá)到10g/L的數(shù)量時(shí),會(huì)影響活化和預(yù)鍍的質(zhì)量,此時(shí)溶液可采取局部更換。也可以將陽(yáng)極活化和預(yù)鍍鎳分兩個(gè)槽使用,即由一步法更改為兩步法,這樣只要更換陽(yáng)極活化槽即可,陽(yáng)極活化槽液內(nèi)只含有鹽酸,預(yù)鍍鎳槽液成分不變,仍含有一步法所含有的氯化鎳和鹽酸。在操作上陽(yáng)極活化后不經(jīng)水洗立即進(jìn)行預(yù)鍍鎳,工藝條件不變。


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1. 陽(yáng)極活化機(jī)理


 在電解活化液中含有鹽酸和氯化鎳,在活化液中氯離子濃度很高。在電解活化時(shí),首先對(duì)不銹鋼表面鈍化膜進(jìn)行陽(yáng)極活化,陽(yáng)極的電極過(guò)程為:


  Fe-2e→Fe2+  (鐵溶解為鐵離子)


  2Cl- 2e → 2Cl → Cl2


 在陽(yáng)極活化過(guò)程中,初生態(tài)氯原子有很強(qiáng)的氧化性,它不斷氧化新形成的表面金屬鐵等為離子。氯離子與不銹鋼鈍化膜表面形成的鐵、鉻、鎳離子的配位體的穩(wěn)定常數(shù)又較高,因此,易生成配陰離子而不斷溶解,于是溶解過(guò)程易于進(jìn)行,起到了陽(yáng)極活化作用。同時(shí),不銹鋼在陽(yáng)極電解活化時(shí),金屬離子沖破氧化膜進(jìn)入溶液,使金屬與氧化膜之間起松動(dòng)作用,與此同時(shí),陽(yáng)極初生態(tài)氯氣的逸出,使得鈍化膜更容易受到破壞,從而獲得活化潔凈的表面。


2. 預(yù)鍍鎳處理


 在同一槽液中,利用換向閘刀開(kāi)關(guān),將極性變換,原來(lái)的陽(yáng)極變成陰極進(jìn)行預(yù)鍍鎳。


 陰極電極過(guò)程:溶液中的鎳離子接受電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘冁囋?,覆蓋在陰極表面上。


  Ni2++2e → Ni


 在這短短的瞬間鍍上鎳,避免了在不銹鋼表面再形成鈍化膜。鎳層不要求一定的厚度,只要有一薄層覆蓋在整個(gè)不銹鋼表面上,避免再次鈍化表面,然后隨之再進(jìn)行鍍其他鍍層,如鍍銅、鍍鎳、鍍鉻、鍍銀等,可達(dá)到結(jié)合力滿(mǎn)意的要求。


3. 電解活化-預(yù)鍍鎳后的鍍層結(jié)合力試驗(yàn)


a. 常溫彎曲試驗(yàn)


   薄片狀不銹鋼鍍一定厚度的銅層后進(jìn)行反復(fù)彎曲,直至不銹鋼鍍銅片折斷,觀察不銹鋼基體與鍍層的斷面不分層起皮為合格。


 b. 低溫彎曲試驗(yàn)


  這是在更嚴(yán)酷的條件下進(jìn)行的結(jié)合力試驗(yàn)。將樣品按前節(jié)方法鍍好鍍層后,放在-196℃的液氮中浸泡,再拿到常溫中冷卻到常溫25℃,如此反復(fù)進(jìn)行5次,然后在常溫下進(jìn)行彎曲至折斷,或用銼刀摩擦鍍層等方法,不銹鋼基體與鍍層不起皮分層為合格。這種試驗(yàn)適用于航天用鍍層的考驗(yàn)。


 c. 高溫試驗(yàn)


  這也是在更嚴(yán)酷的條件下進(jìn)行的結(jié)合力試驗(yàn),即將鍍有鍍層的不銹鋼加熱至400~500℃,不耐高溫的錫、鋅鍍層可降低至200~300℃,然后冷卻至常溫,進(jìn)行彎曲到折斷,或用尖銳鋼針劃鍍層,基體與鍍層之間不起皮分層為合格。