鑄鐵件電鍍難度較大,這是因為鑄鐵含碳量高,組織結構疏松、多孔,有大量砂眼和縮孔,表面還含有較多的游離石墨碳化物,因而使電鍍時析出電位降低。此外,鑄鐵件表面粗糙,凹凸不平,使氫的過電位降低,氫易于析出,增加了鑄鐵件電鍍的難度。根據(jù)這些特點,我們對鑄鐵件鍍鋅和鍍硬鉻工藝作出改進,獲得了較為理想的效果。
鑄鐵件酸蝕時間過長會增加后續(xù)鍍層的沉積難度,而縮短浸蝕時間,氧化皮、砂粒難以徹底qc干凈。因此針對工件光潔度要求的不同,通過試驗,采取以下2種方法。
噴砂法
工藝步驟
汽油(120#)洗刷壓縮空氣吹干→噴砂→壓縮空氣吹凈砂?!b掛→弱腐蝕→流動冷水沖洗→電鍍鋅或硬鉻。
弱腐蝕工藝:w(硫酸)=5%~10%,室溫,5~10s。
浸蝕、洗刷法
當工件因精度或表面光潔度特殊要求而不允許采取噴砂處理時,只能采取浸蝕、洗刷的方法凈化表面。
工藝步驟
①汽油洗刷(120#)。油多的工件或汽油用臟時洗后要用潔凈的120#汽油再洗刷一遍。
②壓縮空氣吹干。
③浸蝕。w(鹽酸)=15%,w(氫氟酸)=5%,室溫,銹跡除凈為止。若銹跡過多、氧化皮過厚則應先用機械法刮去。浸蝕時間不宜過長,否則容易造成基體滲氫,而且使表面游離碳裸露過多,導致局部或全部鍍不上鍍層。
④石灰漿擦刷可以將工件表面晶格充分暴露,獲得結合力良好的鍍層。
⑤沖洗與揩擦。去除表面粘附的石灰。
⑥裝掛。鑄鐵件導電性差,裝掛時應接觸牢固,接觸點盡可能多設幾處,工件與工件之間的間距與其它材質電鍍件相比,略大0.3倍為好。
⑦活化?;罨哪康氖浅ピ诓了?、裝掛等工序中形成的氧化膜。配方與工藝條件:w(硫酸)=5%~10%,w(氫氟酸)=5%~7%,室溫,5~10s。
⑧流水沖洗。
⑨電鍍鋅或硬鉻。
鍍鋅及其后處理
鑄鐵件以采用氯化鉀鍍鋅工藝較為理想。工件入槽后需要在J=4~6A/dm2下沖擊鍍2~3min,然后調整至J=3~5A/dm2施鍍至厚度要求。
鑄鐵件鍍鋅后若清洗不徹底,極易泛“白霜”。鍍鋅件先經流動水充分清洗,接著在稀堿溶液中脫膜處理,隨即可在冷、熱水中交替浸泡,每次浸泡時間為0.5min,交替浸泡3~5次。這是利用熱脹冷縮原理,冷水浸泡工件遇冷收縮,孔隙擴大,冷水進入孔隙中;熱水浸泡工件受熱膨脹,孔隙縮小,孔隙內的溶液被擠出來,交替處理3~5次,基本上能qc孔隙中殘留的鍍鋅溶液,鍍層泛“白霜”現(xiàn)象可得到改善。隨后在180~200℃下烘烤15~30min,促使孔隙中殘留溶液充分氧化與分解,待冷卻后即可進入出光、鈍化、干燥、老化等工序。
鍍鉻及其后處理
工件入槽先經預熱,使工件的溫度接近溶液溫度,再配送電流。預熱的時間因工件壁厚不同略有差別,約1~3min,時間過長會對工件表面的粗糙度、鉻的沉積造成不良影響。
反鍍是鑄鐵件鍍鉻的必要工序,反鍍時間在5~10s,電流密度小于20A/dm2,能夠達到凈化表面的目的。
鑄鐵件沖擊鍍能增強陰極極化。電流密度依工件的幾何形狀而定,形狀簡單的工件電流密度比電鍍時增加50%~70%,沖擊鍍3~5min;形狀復雜件,沖擊電流密度要比正常電鍍時增加一倍,沖擊鍍5~10min。因鑄鐵件實際表面積比實測表面積大,電鍍電流密度比計算值加大15%~25%。
鑄鐵件鍍鉻后處理流程如下:
冷、熱水中浸泡→稀堿液中和→流動冷水沖洗→熱水燙干→烘烤干燥(100~150℃,5~10min)→熱油除氫(機油溫度200~220℃,2~3h)。
稀堿液中和處理條件:
氫氧化鈉 3~5g/L
溫度 室溫
時間 5~10min
通過中和能進一步去除殘存在工件孔隙中的鉻酸溶液,從而避免干燥后鍍鉻液滲出來而出現(xiàn)黃色斑點。
無須除氫的工件在熱油中浸漬5~10min即可達到封閉的目的。