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隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的飛躍發(fā)展，鋅鍍層已不能滿足人們對(duì)高耐蝕性的要求，電鍍鋅基合金的應(yīng)用正越來(lái)越廣泛。在鋅基合金中，鋅鎳合金(通常含質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%~15%的Ni)的耐蝕性很高(是鋅鍍層的3~6倍)[1]，其硬度為200~250HV，比堿性鋅酸鹽鍍鋅層的硬度(90~120HV)高，而且具有低氫脆性以及良好的焊接性和可機(jī)械加工性。另外，其熔點(diǎn)也較高，耐高溫性很好。因此鋅鎳合金是一種優(yōu)良的防護(hù)裝飾性鍍層，適合在惡劣的工業(yè)大氣和嚴(yán)酷的海洋環(huán)境中使用[2-3]，也被廣泛應(yīng)用于汽車零部件，特別適用于在高強(qiáng)鋼、彈簧鋼上電鍍[4]，又可作為代鎘鍍層用于軍品。含鎳量在10%~15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的鋅鎳合金鍍層為單相的γ結(jié)構(gòu)，而且電極電位比Zn正，其腐蝕電動(dòng)勢(shì)小，故腐蝕速度慢。當(dāng)合金鍍層發(fā)生腐蝕后，表面生成的腐蝕產(chǎn)物(主要是ZnCl2·4Zn(OH)2)具有良好的絕緣性，對(duì)鍍層的進(jìn)一步腐蝕起阻滯作用，鋅鎳合金鍍層的高耐蝕性及絕緣性只與腐蝕產(chǎn)物有關(guān)[5]。研究證明：當(dāng)鎳含量在10%~15%時(shí)，鋅鎳合金鍍層的耐蝕性能Z佳[6]，故現(xiàn)代的Zn–Ni合金鍍層的含鎳量為10%~15%。

1·Zn–Ni合金電鍍工藝

Zn–Ni合金電鍍的工藝流程為：化學(xué)除油─二級(jí)逆流水洗─脫脂酸洗─三級(jí)逆流水洗─陽(yáng)極電解除油─二級(jí)逆流水洗─活化─三級(jí)逆流水洗─浸堿─電鍍Zn–Ni合金─四級(jí)逆流水洗─浸純水─鈍化─純水洗2道─熱純水洗─壓縮空氣吹干─烘干。

1.1前處理的注意事項(xiàng)

為確保合金鍍層獲得理想的結(jié)合力和外觀，工件表面應(yīng)“四無(wú)”，即無(wú)油、無(wú)銹、無(wú)掛灰、無(wú)氧化膜。前三“無(wú)”電鍍?nèi)司?，而Z后一“無(wú)”常常被忽視。

氧化膜是在工件基體表面形成的一層結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密的氧化物或吸附物(統(tǒng)稱為氧化膜)，這種不嚴(yán)密的物質(zhì)若在電鍍中不能被迅速溶解或清除，而被夾雜在鍍層中時(shí)，鍍層的結(jié)合力就會(huì)大大下降，且鍍層外觀易出現(xiàn)發(fā)花、發(fā)霧、針孔、粗糙等缺陷，帶有氧化膜的工件的表面狀態(tài)被稱為“鈍態(tài)”或“非活態(tài)”。這種狀態(tài)會(huì)妨礙合金鍍層在基體表面晶格上的自然延伸，造成各種各樣的電鍍?nèi)毕?。形成金屬表面氧化?鈍態(tài))的原因很多，例如鋼鐵工件進(jìn)入Zn–Ni合金鍍槽前必須經(jīng)過(guò)酸洗活化，若酸洗活化后在空氣中暴露時(shí)間較長(zhǎng)，鍍件表面會(huì)迅速形成一層氧化膜，有時(shí)甚至有浮銹產(chǎn)生，且酸洗活化中酸的濃度越高，鋼鐵件在空氣中越易氧化，因此在酸洗和活化中適量加入添加劑以避免或減少氧化膜的形成，是非常必要的。此類添加劑主要由緩蝕劑、表面活性劑及對(duì)鐵基體有活化作用的有機(jī)物組成。

由于堿性Zn–Ni合金對(duì)前處理要求嚴(yán)格，認(rèn)真及時(shí)地完善前處理工藝是十分必要的，這也是保證產(chǎn)品質(zhì)量極為重要的措施。另外，返工件必須在線外酸洗槽中退除完合金鍍層后才能進(jìn)入本工藝流程，線上不允許返工件直接生產(chǎn)。另外要注意，掛具走完一個(gè)流程后也必須在另外的酸洗液中完全退除了Zn–Ni合金鍍層才能上線使用。若Zn–Ni合金鍍層沒有每次退盡，輕則影響工件的走位，重則有嚴(yán)重的掛具印、陰陽(yáng)面等。