(1)雙層或三層鎳鐵厚度最佳比值   

①雙層鎳鐵高鐵合金最好占合金鍍層總厚度²₃低鐵合金占¹₃或者從電鍍時(shí)間的控制，高鐵合金與低鐵合金之比為2：1，通常為20min：10min，是提高耐蝕性能和防止泛點(diǎn)的有效措施。

    ②三層鎳鐵的次序?yàn)榈丸F、高鐵、低鐵合金，它們的最佳厚度組合為l：2：1，電鍍時(shí)間可采用l0min：20min。10min。

    (2)Fe³⁺與總鐵的相對(duì)比值

    ①Fe³⁺的形成：由于鍍液pH超過3．8；陽極鈍化；劇烈攪拌；混入氧化劑如雙氧水等都可能使Fe²⁺氧化成Fe³⁺，Fe³⁺濃度過高，會(huì)使整平能力、韌性、陰極電流效率下降。但據(jù)文獻(xiàn)介紹，少量的Fe³⁺有利于提高整平能力。

    ②Fe³⁺含量以不超過總鐵量(Fe^z++Fe³⁺)的50％為宜。實(shí)際上在正常條件的電解過程中，Fe³⁺含量不大會(huì)超過總鐵量的30％，由于在電解過程中Fe³⁺會(huì)不斷地被還原成Fe²⁺，或直接接受電子呈金屬鐵麗沉積，通過實(shí)踐，在一年內(nèi)鍍液分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)，Fe³⁺占總鐵量最高為27％，最低為3．1％，平均為8．52％，Ni-15Fe、Ni-35Fe、Ni-12Fe鍍液中Fe³⁺分別控制在0.8g／L、1.2g／L、0.5g／L以下為宜…。

    ③Fe⁸⁺濃度過高的處理：萬一由于操作不當(dāng)而使Fe³⁺過高,鍍液呈深綠色可采?。?SPAN lang=EN-US>

    a．用少量純細(xì)鐵粉，攪拌還原成Fe²⁺；

    b．將溶液pH調(diào)至3～3.5，以Dk0．4～0．5A／dm²進(jìn)行電解處理；

    c．加還原劑如抗壞血酸，在pH 3條件下攪拌還原Fe³⁺至Fe²⁺；

d．應(yīng)用華美的322控制劑，當(dāng)生產(chǎn)不允許停頓時(shí)處理溶液。

(3)維持氯化鈉含量  

    維持氯化鈉含量在25～30g／L；以便促進(jìn)陽極溶解，防止陽極鈍化，產(chǎn)生過量的Fe³⁺，為了保持正常的鎳含量，必須嚴(yán)格控制氯離子的含量。如經(jīng)常用鹽酸調(diào)劑pH，就會(huì)使氯離子過高，造成鎳離子升高過快，不利于鎳鐵離子的平衡。

    (4)添加劑的補(bǔ)充

    為了保持鍍層韌性、整平性和光亮度，必須加入足量的添加劑，但又為了減少分解產(chǎn)物，要適當(dāng)?shù)販p少添加劑的耗用量，添加劑的消耗量為^[1]：

    ①791-檸檬酸鈉型鍍液：

②BNF型鍍液：

當(dāng)添加劑比例失調(diào)，出現(xiàn)故障時(shí)，采用赫爾槽試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。正常情況，每星期用赫爾槽檢查槽液一次^[13]。

③安美特添加劑^[14]

(5)過濾 

    鍍液最好經(jīng)過活性炭連續(xù)過濾。以便及時(shí)保證鍍液在空氣攪拌下的純凈度。不致產(chǎn)生毛刺、粗糙。如采用定期過濾，則只適用于．陰極移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，只可單純用活性炭聯(lián)合pH高值處理。

(6)陽極  

鐵陽極用高純鐵DT-3或0^#低碳鋼，單獨(dú)裝在鈦藍(lán)中，外用至少二層聚丙烯纖維布袋，以便根據(jù)化學(xué)分析鎳鐵比含量，隨時(shí)調(diào)節(jié)鐵陽極面積，兩種陽極的電流密度無須單獨(dú)控制，但要有8％～12％的電流通過鐵陽極。   

    (7)電鍍時(shí)間  

根據(jù)表1電鍍時(shí)間、電流密度與所得鍍層厚度韻關(guān)私攝據(jù)所使用的電流密度和所需的鍍層平均厚度，可確定所需電鍍時(shí)間。也可以選擇適當(dāng)?shù)碾娏髅芏?，根?jù)耐蝕性等級(jí)通過h數(shù)，確定電鍍時(shí)間。

表1鎳鐵合金電鍍時(shí)間、電流密度及所得鍍層厚度／µm

    注；電流效率為95％，低鐵高鐵均相同。

(8)掛具和不合格鎳鐵合金鍍層的退除方法

①陽極電解法

    a．氯化鈉25g／L，檸檬酸鈉30g／L，pH=3、室溫、電解：陽極電流密度2～5A／dm²、時(shí)間退去為止、中間過程將零件翻轉(zhuǎn)數(shù)次。零件可掛在掛具上一并退除。

    b．華美US6000電解退鍍液，pH=5.5～6.5，20～40℃ D_A l～15A／dm²、退鍍速度約2µm／min。

    C．鉻酐200～240g／L，安美特添加劑Kl lg／L，交流電壓8～15V，交流電流20～30A。

    ②化學(xué)法

    a．間硝基苯磺酸鈉(防染鹽S)80g／L，檸檬酸鈉80g／L，乙二胺40g／L，pH 7～8，溫度80℃。

b．濃硝酸l00％，食鹽l5g／L       

此法優(yōu)點(diǎn)：退除效果好，時(shí)間短；缺點(diǎn)是酸霧大，污染環(huán)境，時(shí)間要掌握好，過長(zhǎng)過腐蝕。

    ③補(bǔ)鍍法  不起泡次品用鹽酸退鉻后，補(bǔ)鍍鎳鐵合金后套鉻。

    (9)鍍前磨光要求

    ①磨光粗糙度：要求粗糙度在1．6µm(V 7)以上。否則電鍍時(shí)鍍件表面各處電流密度不一致，分散能力隨基體粗糙度而降低，對(duì)鍍層耐蝕性有影響，粗糙度越低，在中性鹽霧試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)銹點(diǎn)的概率就越少。

    ②鋼鐵基體須經(jīng)過l60^#～280^#金剛砂磨光，磨光時(shí)應(yīng)經(jīng)過三道以上交叉磨拋，基體上沒有明顯的磨光紋路，才能到電鍍生產(chǎn)線上進(jìn)行電鍍，可使鍍層達(dá)到滿意的整平外觀^[9]。

    (10)鎳鐵比的控制   

    鍍液中高鐵槽Ni²⁺：Fe²⁺之比在(10～12)：1，鍍液中低鐵槽Ni^z+：Fe²⁺之比在(18～20)：1，鍍層中低鐵合金含鐵14．4％，高鐵合金含鐵27％，則中性鹽霧試驗(yàn)外加10天大氣暴露，每lcm²平均出現(xiàn)銹點(diǎn)0．07個(gè)，當(dāng)高鐵槽中Ni²⁺：Fe²⁺之比為8：1時(shí)鍍層中高鐵合金含鐵為32．6％，則出現(xiàn)銹點(diǎn)為0．29個(gè)，由此可見：高鐵槽鎳鐵比越低，則鍍層中鐵含量越高，出現(xiàn)銹點(diǎn)的數(shù)量越多^[2]。

    (11)攪拌

    若采用空氣攪拌，攪拌要溫和，風(fēng)量要適量，停鍍時(shí)應(yīng)停止攪拌。在砂塵量較大的北方地區(qū)，空氣要經(jīng)過除塵。否則以采用陰極移動(dòng)為宜。

    (12)水分補(bǔ)充

    ①補(bǔ)充鍍液失去水分，應(yīng)將回收槽中水通過過濾機(jī)加入槽內(nèi)。

②加入鍍槽前，先測(cè)量水的pH值，調(diào)整到3．5后再加入鍍槽，以免使pH波動(dòng)。

    (13)配套設(shè)備   

①過濾機(jī)。

    ②溫度控制儀。

    ③安培·小時(shí)加料計(jì)：添加劑隨電量自動(dòng)加入。

④無油送風(fēng)機(jī)：鍍槽和水洗槽空氣攪拌。

    ⑤噴淋裝置。

    ⑥穩(wěn)壓穩(wěn)電流密度整流器  電鍍電流大小隨電鍍面積變化自動(dòng)調(diào)節(jié)。

    ⑦超聲波化學(xué)除油  前處理采用超聲波化學(xué)除油，和二次電解除油，保證零件除油干凈，一道電解除油和強(qiáng)腐蝕，帶電入槽，確保零件和鍍層之間結(jié)合良好^[10]。

(14)鍍液大處理   

一般在槽溫70～80℃時(shí)向鍍液中加入活性炭2～3g／L，連續(xù)攪拌3～5h，靜止4h后過濾，再通過赫爾槽試驗(yàn)，將需補(bǔ)加的各種添加劑加入槽內(nèi)，即可生產(chǎn)。   

大處理周期每3個(gè)月一次，視鍍液穩(wěn)定與否而定^[l3]。

(15)鍍前處理的要求  

由于是在弱酸性鎳鐵溶液中直接在鋼鐵表面上鍍光亮鍍層，因此鋼鐵表面潔凈程度、潤(rùn)濕情況對(duì)鎳鐵鍍層質(zhì)量特別敏感。

    ①較好的前處理流程  陽極去油→熱水洗→陰極去油→熱水洗→陽極去油→熱水洗→流動(dòng)冷水→強(qiáng)腐蝕→流動(dòng)冷水洗→弱腐蝕→鍍鎳鐵合金。

    ②陽極和陰極去油配方是一致的，氫氧化鈉60～80g／L，碳酸鈉70～90g／L，磷酸三鈉30～40g／L，十二烷基硫酸鈉0．01g／L(抑堿霧劑)。溫度80～100℃，時(shí)間5min，電流密度5～lOA／dm²。

    ③酸洗配方：鹽酸l00～120g／L，硫酸100～120g／L，十二烷基硫酸鈉0．O5～O．1g／L(潤(rùn)濕劑)，減少鍍層發(fā)花現(xiàn)象^[15]。

④在操作過程中影響陽極電解除油的效果因素

a．除油電解液成分不夠；

b．除油溫度偏低，低于80℃；  

c．陽極電流密度偏小，DA<5A／dm²；

    d．掛具導(dǎo)電不好。  

    ⑤陰極電解除油效果  陰極放出氫氣比陽極放出氧氣猛烈，(氫體體積比氧氣體積多一倍)，但是在陰極電解過程中金屬離子雜質(zhì)會(huì)沉積在工件表面上，嚴(yán)重影響鍍層結(jié)合力。因而陰極電解除油后，如果不經(jīng)陽極電解除油，或陽極除油效果不佳，會(huì)使工件上鍍出的鎳鐵合金鍍層脫皮^[17]。

    ⑥電解除油的先陰極后陽極效果  陽極電解除油過程中，陽極放電產(chǎn)生大量氧氣將工件表面的油膜沖刷掉和原先陰極沉積在工件表面的金屬雜質(zhì)溶解掉，陽極除油效果要得到充分保證，才能使鍍層結(jié)合力得到保證^[17]。

    (16)鍍層的合理搭配

    ①三層鎳鐵合金能顯著提高耐蝕性  這是因?yàn)殒囪F合金中含鐵量不同，自然電位不同，含鐵量升高電位負(fù)移，Ni-35Fe比Ni-12Fe的電位負(fù)65mV，三層鎳鐵合金的電位排布是正、負(fù)、正。在腐蝕環(huán)境中最外層的低鐵合金和鉻層起屏蔽作用，腐蝕在中間層橫向發(fā)展，防止了穿透性腐蝕，對(duì)體系起著電化學(xué)保護(hù)作用^[16]。

    ②采用三層鎳鐵合金省去鎳封  三層鎳鐵合金既可減少孔隙，又有屏蔽作用和電化學(xué)保護(hù)作用，耐蝕性明顯提高，用三層鎳鐵合金搭配省去鎳封層是完全可能的^[16]。

    (17)廢水治理  

    ①鎳鐵廢水  采用多道逆流漂洗，第一道濃度較高的廢水在調(diào)整pH至3．5后直接用過濾機(jī)送回鍍槽，以補(bǔ)充因高溫蒸發(fā)的水分。使用的水要用去離子水。然后依次將二道回收水進(jìn)入一道回收水，3～4槽回收，基本無廢水排放。

    ②鉻廢水采用多道逆流回收、第一道回收補(bǔ)充鉻槽、最后一道回收消化不了，可采用離子交換法處理，或膜滲透法濃縮廢水中的鉻酸回到鍍鉻槽中。

    (18)三層鎳鐵合金鍍層之間結(jié)合力互相分離的防止

    ①各層鎳鐵合金盡量避免或減少鈍化  在手工操作中，由于周轉(zhuǎn)時(shí)間短，工件從前級(jí)鎳鐵合金槽出槽后不進(jìn)行回收、水洗、活化等工序而直接進(jìn)入后級(jí)鎳鐵合金槽，使工件暴露在空氣過程中鍍層表面始終覆蓋著一層鍍液，避免鈍化。而各級(jí)鎳鐵合金鍍液，除鐵含量有高低之外，其他成分相同，互不影響，并可節(jié)省水洗設(shè)備和用水量^[17]。

    ②鎳鐵合金槽之間設(shè)立活化槽  活化槽含硫酸3％～5％，可有效地防止鎳鐵合金層鈍化，這適合于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間稍長(zhǎng)的自動(dòng)線設(shè)備。  

    ③各層鎳鐵合金鍍層質(zhì)量必須合格  即各單層在基體金屬上的結(jié)合力要良好。

    a．各層鎳鐵合金電解液主要成分和添加劑都要控制在工藝范圍內(nèi)。

    b．有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)對(duì)鎳鐵合金電解液的污染是造成電解液結(jié)合力不良原因之一。隨著電鍍過程的進(jìn)行，有機(jī)油污和雜質(zhì)金屙離子不斷地帶入，添加劑的降解產(chǎn)物又不斷產(chǎn)生麗蠖多，就會(huì)造成鍍層發(fā)花、發(fā)暗、整平性差、光亮度差，外觀惡化、鍍層發(fā)脆‘使鍍層結(jié)合力下降^[17]。

④電鍍工藝參數(shù)對(duì)鍍層結(jié)合力的影響  

主要是電流密度、一般規(guī)定為2～4A／dm²。

    a．電流密度低  鍍層細(xì)致均勻，附著力好，但整平性差、沉積速度慢、光亮度不好。  

    b．電流密度大沉積速度快，但結(jié)合力差。

所以在保證鍍層整平性、光亮度適中的情況下電流密度層可能低些^[17]。  

 (19)溶液分析、添加劑補(bǔ)充和處理周期

    ①鍍液、除油液、酸洗液、鍍鉻液每周分析一次，按分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整。

②鍍層每周分析一次，、及時(shí)調(diào)整鐵陽極表面。

③沒有連續(xù)過濾的槽液每月清過濾一次。

    ④用活性炭大處理每半年一次。

⑤十二烷基硫酸鈉、糖精、苯亞磺酸鈉每半月添加一次。

⑥791光亮劑添加每班一次。

⑦pH調(diào)整每班二次。  

⑧除油溶液、酸洗溶液每月更換一次。

⑨用赫爾槽檢查鍍液性能每周1次。

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