為提高電鑄鎳層的硬度,常向溶液中加入有機添加劑,若用鈷鹽代替有機添加劑來獲得硬度較高的鎳鈷合金層,則具有溶液無有機分解產物、溶液中鈷含量易于分析控制、電鑄層無硫脆性的優(yōu)點。它比電鑄鎳層有更高的硬度和熱穩(wěn)定性,更適于塑料注射成型模具型腔的電鑄。
電鑄鎳鈷合金最適宜的是氨基磺酸鹽溶液,其所得合金層的內應力較低。合金層的硬度以含鈷(質量分數(shù))35%~40%時最高。不同鈷含量合金層的內應力和硬度見下表。從性能上綜合考慮,合金層的鈷含量以不超過20%為宜。
鎮(zhèn)鈷合金層的內應力和硬度
鈷含量(質量分數(shù))(%) |
0 |
7.0 |
20.5 |
31.5 |
50.5 |
內應力/MPa |
3 |
30 |
90 |
110 |
140 |
顯微硬度HV |
220 |
414 |
442 |
465 |
436 |
電鑄鎳鈷合金的典型工藝規(guī)范如下:
溶液成分
氨基磺酸鎳[Ni(NH2S03)2·4H20] |
430~ |
氨基磺酸鈷[Co(NH2S03)2·4H20] |
26~ |
氯化鎳(NiCl2·6H20) |
2~ |
硼酸(H3B03) |
30— |
十二烷基硫酸鈉(C12H25S04Na) |
0.5~lg/L: |
糖精(C6H5COS2NH2) |
0. |
溶液溫度 |
55~ |
pH |
3.5~3.8: |
電流密度 |
|
所得合金層的鈷含量約為20%。
工藝規(guī)范對合金層鈷含量的影響是,溶液中鈷鹽含量的增加使鈷含量顯著升高;pH值和電流密度的上升,溫度的降低均使鈷含量有所上升,但其影響鈷鹽含量的影響小得多。
電鑄時可采用鎳、鈷分體陽極并分別供電,鈷陽極通電電流的百分數(shù)與金層中鈷含量的百分數(shù)相當。這樣可得到鈷含量穩(wěn)定的金屬。
無鈷陽極時,溶液中的鈷鹽可采取定期分析補加的方式進行補充。