1、鍍層的針孔、麻點(diǎn)與孔隙率 1 前言 由于影響鍍層質(zhì)量的因素很多而且復(fù)雜，要做到絕對(duì)無返工是不可能的，但應(yīng)力求將一次交驗(yàn)合格率提到最高。鍍液及設(shè)備設(shè)施等出現(xiàn)問題，操作不當(dāng)與失誤，最終都會(huì)在鍍層上反映出來。故障可能是千奇百怪的，但首先應(yīng)判斷清楚故障現(xiàn)象，了解故障現(xiàn)象的本質(zhì)，再從產(chǎn)生該現(xiàn)象的可能原因一條一條地進(jìn)行分析，才能找出具體原因。經(jīng)驗(yàn)不足時(shí)，通常采用排除法分析。一旦原因找準(zhǔn)了，就不難想出處理辦法。實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)越多，學(xué)習(xí)積累的知識(shí)越豐富，解決問題的速度就越快。 本講座將對(duì)電鍍中常見主要故障原因的實(shí)質(zhì)及帶規(guī)律性的可能因素加以介紹，旨在使初學(xué)者處理問題時(shí)有的放矢，不至于憑主觀臆斷瞎蒙。 鍍層不平整

2、是電鍍常見故障之一，其表現(xiàn)形式很多，需用放大鏡仔細(xì)觀察才能一一區(qū)分，而不同現(xiàn)象的產(chǎn)生原因大不一樣。一些人問及故障原因時(shí)，對(duì)現(xiàn)象的描述模糊不清，似是而非，以致無法分析。本講先討論鍍層不平整中的凹下現(xiàn)象，凸起問題再稍作分析。 2 針孔、麻點(diǎn) 2. 1 現(xiàn)象 針孔是指單一鍍層上有貫穿至基體或多層鍍時(shí)前一鍍層的微細(xì)孔眼，其特點(diǎn)是直接暴露出基體或前一鍍層。一般孔眼都很細(xì)小，肉眼不可見，可用高倍放大觀察或以試驗(yàn)方法檢測(cè)。麻點(diǎn)則是鍍層上有未貫穿至基體或前一鍍層的凹下坑點(diǎn)。其特點(diǎn)是凹下部分也有鍍層，但比其他部分的鍍層薄而形成凹坑。大的麻點(diǎn)肉眼即可見，細(xì)小麻點(diǎn)則要放大后才能察覺。 2. 2 主要成因 2. 2.

3、 1 氣體針孔麻點(diǎn) 當(dāng)鍍液陰極電流效率較低，易發(fā)生析氫副反應(yīng)，且鍍液潤(rùn)濕性不足，鍍件上產(chǎn)生的氫氣小泡不能及時(shí)逸出而滯留在工件表面時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種情況： (1)氫氣泡一直滯留。電沉積之初，若有一個(gè)小的氫氣泡滯留于工件某一點(diǎn)上，且一直滯留于該點(diǎn)，直至電沉積結(jié)束，因氫氣小泡為電的絕緣體，主鹽金屬離子無法穿透氣泡放電還原，則該處始終無金屬沉積，形成一個(gè)小孔眼， 成為針孔。 (2)氫氣泡間歇滯留。當(dāng)工件上產(chǎn)生的氫氣小泡只間歇性地滯留于工件上某一點(diǎn)上，即一會(huì)兒滯留于該點(diǎn)，一會(huì)兒又逸出，如此反復(fù)，則滯留期間該點(diǎn)上無電沉積發(fā)生，而逸出后一段時(shí)間內(nèi)又發(fā)生電沉積。該點(diǎn)上實(shí)際發(fā)生的是間歇鍍，而無氣泡滯留之處卻是連續(xù)鍍

4、。間歇鍍的該點(diǎn)受鍍時(shí)間短，鍍層薄，最終形成凹下去的坑點(diǎn)，即為麻點(diǎn)。 氣體針孔、麻點(diǎn)是由于氣泡一直滯留或間歇滯留所造成的，因此消除辦法就是讓氫氣泡一生成即迅速逸出而不發(fā)生滯留。常用的措施有兩條： (1)向鍍液加入適量的潤(rùn)濕劑。對(duì)于鍍鎳等本身潤(rùn)濕性不足的鍍液而言，無一例外地都加入潤(rùn)濕性好的表面活性劑作為潤(rùn)濕劑。加入潤(rùn)濕劑后，因其潤(rùn)濕作用，降低了鍍液的表面張力，從而提高制件表面的親水性，產(chǎn)生的氫氣小泡附著力大大下降，易于其快速離開制件表面而不會(huì)滯留。陰極移動(dòng)時(shí)可采用兼具發(fā)泡作用的十二烷基硫酸鈉;而空氣攪拌時(shí)，發(fā)泡作用產(chǎn)生的大量泡沫有害，則應(yīng)選用潤(rùn)濕性好但發(fā)泡作用差的低泡潤(rùn)濕劑，如十二烷基己基硫酸鈉等

5、。 (2) 采用攪拌措施。陰極移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，以及空氣攪拌時(shí)，由于鍍液與工件表面存在相互運(yùn)動(dòng)而具有一定的沖刷作用，有利于氣泡逸出，因此在其他條件相同的情況下，比靜鍍產(chǎn)生的氣體針孔、麻點(diǎn)要少得多。但由于攪拌的主要用途不在于此，因此實(shí)際上還要加入潤(rùn)濕劑。氯化鉀鍍鋅的添加劑中已富含表面活性劑，光亮酸銅光亮劑中不可少的非離子表面活性劑聚乙二醇已有較好的潤(rùn)濕作用，故不必另加潤(rùn)濕劑。對(duì)鍍鉻液而言，加入F53-B等表面活性劑主要是利用其發(fā)泡作用來抑制鉻霧，其潤(rùn)濕性并不好。實(shí)踐證明，在鍍硬鉻(尤其是圓軸件橫放電鍍)時(shí)，生成的氣泡反而易附著在工件表面而起麻點(diǎn)，故鍍硬鉻時(shí)不宜加入F53-B之類的鉻霧抑制劑，改用耐酸塑

6、料空心球之類更好。 2. 2. 2 非氣體針孔、麻點(diǎn) 并非只有氫氣泡滯留才會(huì)產(chǎn)生針孔、麻點(diǎn)，還有多種原因會(huì)導(dǎo)致非氣體針孔、麻點(diǎn)的產(chǎn)生。非氣體針孔、麻點(diǎn)靠加潤(rùn)濕劑是無法根本解決的。下面結(jié)合一些大生產(chǎn)的實(shí)際故障加以討論。 (1)基體前處理不良造成的針孔、麻點(diǎn) 良好的鍍前處理應(yīng)能徹底暴露出金屬晶格而表面無任何異物。當(dāng)制件表面殘留有諸如小油滴、氧化物、掛灰點(diǎn)、拋光膏小點(diǎn)等異物時(shí)，若其上一直無法形成金屬層，則成為針孔;若其上僅靠鍍層外延生長(zhǎng)而覆蓋了金屬層，但比干凈地方的鍍層薄時(shí)，則形成麻點(diǎn)。 (2)基體缺陷的影響 肉眼看來完好的基體表面，用高倍放大鏡觀察總會(huì)發(fā)現(xiàn)有不少缺陷，如孔眼、裂痕、雜質(zhì)富集區(qū)等。相對(duì)于鍍層金屬原子，它們的體積相當(dāng)碩大。對(duì)于多孔的鑄件，當(dāng)鍍層不足以將其孔眼完全覆蓋、堵塞時(shí)，則形成針孔;當(dāng)鍍層金屬原子大量消耗于填孔時(shí)，與其他無孔處相比，微孔處的鍍層薄得多，從而形成細(xì)微麻點(diǎn)。因材質(zhì)不純、粗糙的表面上氫的超電勢(shì)低，故鑄件電鍍時(shí)析氫更嚴(yán)重，在機(jī)械和析氫的雙重作用下，會(huì)產(chǎn)生更多的針孔、麻點(diǎn)。因酸洗過度而基體受腐的過腐蝕件也有類似的現(xiàn)象。這類工件特別難鍍，尤其是陰極電流效率較低的堿性電鍍和鍍鉻。例如，鑄件直接進(jìn)行鋅酸鹽鍍鋅，哪怕工件裝掛很稀并用大電流沖鍍，也很難鍍