微裂纹镀铬徐惠光吴以南上海市轻工业研究所一一一防护装饰性镍铬或铜镍铬镀层体系中铬层的,微裂纹铬的镀层体系其中镍层厚度与普通铬相比可,。结构与这一体系的耐蚀性能有着极为重要的关系六十年代以来国外电镀工作者对铬层的结构特性进行,。微米近年来我国电镀研究者对铬镀层的结构进行了一减少。了大量的卓有成效的研究工作其中微裂纹铬今定的研究例如微孔铬在生产上已有应用但使用的单,,一玩和微孔铬。、位不普遍本文就微裂纹镀铬工艺发展概况微裂纹。。工艺在生产上得到广泛应用这两种镀铬工铬的耐蚀原理以及微裂纹铬产生方法作一概要介绍,一,艺称为微间断铬并重点叙述高应力镍产生微裂纹的方法以期引起广,。它们所特有的优良的耐蚀性能已为国际所公认例如大电镀工作者的重视,一一对铁或钢基体上的铜镍铬镀层在类见表中规定凡采用微孔铬或,国际标准川使用条件和铬镀层的裂纹一一铁或钢基体上的铜镍铬镀层表使用条件严酷条件铬的电沉积与其它电镀工艺相比不仅槽液特殊,。而且所形成的金属铬层的特性也是不同的如果在标准镀铬液铬酸克升硫酸克升中进行镀,铬则铬层厚度低于微米时是多孑的超过,,唯微米时铬层表面将产生稀疏的粗裂纹如把该镀件放,,在酸性镀铜溶液硫酸铜克升硫酸克升中,进行镀铜粉红色的金属铜就会在裂纹处沉积而使铬,,扭。层的裂纹显现出来严重时这种裂纹肉眼也能看得,。到随着铬层厚度逐渐增加其微观结构也会发生变,叹。化叨见图除了铬层加厚能产生裂纹外低的铬,、、酸浓度低的镀液温度高的电流密度等都能促使裂纹。的形成」较严酷条件着②少②《,餐〔以飞指光亮镍指暗镍或半光亮镍指双层镍或三层镍指常规铬指微裂纹铬功指微孔隙铬〕哎图随镀铬层厚度的增加微孔与微裂纹的变化,型镀铬液℃,,拼,产,,尸,产,严铬层表面的稀粗裂纹不仅造成镀件外观缺陷更,严重的是加速了底层腐蚀而生锈因此有些行业对某,表中情况下由于铬层表面有大量肉眼不可见的微裂纹在,,这些微裂纹的部位形成了无数个微电池这样就分散,些电镀零件在一定试验条件下有不能产生裂纹的规。定由于这一原因电镀研究者提出了无裂纹铬,一良好的耐蚀性。工艺虽然无裂纹铬层具有但是当镀件经过装配变形或受到较高了镍阳极的腐蚀电流从而延缓了镍层因受腐蚀而穿,透的速度使整个镀层体系的耐蚀性能得到了明显的,,。温度后铬层仍能产生粗裂纹然而在特定的条件下,,铬层的裂纹不仅无害反而能提高整个镀层体系的耐,。一蚀性例如在镍铬镀层体系中当铬层的裂纹密度达,到条刀米时就能收得这种效果更,。这时铬层的裂纹只有借助显微镜才能观察到,电镀研究者称它为微。提高其腐蚀原理见图铭一应力镍一高翻一一光亮镍一白‘“毛‘毛二毛。裂纹铬一半光亮裸加,一,,,,一葵休一筋头的人小表示腐蚀电流的人小图常规铬与微裂纹铬腐蚀原理的比较微裂纹铬与微孔铬一样在铜加速醋酸盐雾试验,国外微裂纹铬发展概况由于微裂纹铬具有优异的耐蚀性能六十年代至,七十年代欧美各国的电镀研究者竞相发表了许多有关微裂纹镀铬工艺的专利很多公司都研制成了自己的,。商品工艺进行推销早在公司即化学公司的年法和腐蚀膏试验法中表现出优良的耐蚀性但在中性盐雾试验中其耐蚀性能并不,,和。首先发表了微裂纹镀铬专利最初应用的工艺是双层微裂纹铬第一层铬具有良好的复盖能力第二层,,。比普通铬好微裂纹铬在大气暴露中具有优良的耐蚀。。性已为电镀工作者所了解国外电镀研究者川经过多。铬产生微裂纹因为是铬上镀铬所以第二层镀铬的,。溶液中必须含有氟化物随后又开发了许多单层微裂纹铬工艺的专利其中最有名的是年,年的大气暴露试验得到了如图所示的结果仁〕和建议在含有硫酸盐的、镀铬电解液中添加克升硒酸在,。“的电流密度条件下就能得到微裂纹铬层根一一据标准规定无论双层或单层微裂,纹铬其铬层厚度应达到微米而在主表面上的任,,丫义川锹“、,入眺。脚丫体哭】“铬弓。声芝工赛姗一。“何方向铬层的裂纹密度至少要达到条然,’、、、、、双层镶产蜘常规铬‘““’、,而这两种微裂纹铬工艺需要增加设备和添加剂的费。用存在由于延长镀铬时间而增加电力消耗等缺点六,十年代中期又开发了一种电镀高应力镍层产生微裂纹。铬的新技术微裂纹铬的耐腐蚀机理一在镍铬镀层体系中为什么微裂纹铬比普通铬具,有更高的耐蚀性能呢其原因按金属腐蚀机理可得到二样品暴露在载货卜车的月数不同镍铬体系在运动暴露试验中的耐蚀性高应力镍高应力镍是一种在特殊的镀镍溶液中进行电沉积图。满意的解释的具有高内应力的镍镀层因为它有高的内应力所以,,一镍铬镀层的腐蚀是一种电化学腐蚀当镀件暴露,容易产生裂纹利用镍层的这一特点来取得微裂纹铬,。于大气腐蚀介质中时铬与镍之间产生的电位差而形方法是很简单的它是在光亮镍上面电镀一薄层约,。微米高应力镍接着在常规镀铬液中电镀微,成腐蚀微电池按电位顺序铬为阴极镍为阳极,,,在。米厚的铬层铬层表面就形成网状微裂纹国外称这,标准铬或无裂纹铬的情况下铬层表面往往出现肉眼,。可见的裂纹腐蚀介质由此侵入腐蚀电流较集中腐,,,。蚀迅速地向纵深发展贯穿到底层而在微裂纹铬的,一工艺为据法介绍高应力镍工艺是由法国,汽车厂发展起来的到年为止该公司应用工,,艺已有四年多历史并与化学公司合作使,一表工艺规范公司的几个高应力镍镀液一工艺商品化其商品名称为,由于高应力镍工艺具有很多优点年代中期以,来开发了很多专利现就我们所收集的一些文献资料,。有选择地介绍如下一有名的美国化学公司的工艺的配方和操作条件为氯化镍克升一克升一毫升升温度电流密度搅拌空气搅拌电镀时间分钟我们曾得到过该公司的少量样品经试镀铬层的,,氯化镍醋酸钠醋酸按一毗吮甲醇柠檬酸异赘麟浓氨水一毗吮丙烯酸润湿剂温度弋电流密度电镀时间裂纹数条现盛,秒分秒分秒分,秒分。化学公司专利闲的特点是引入氟硼裂纹数为美国条,温度士。酸镍以及某些有机化合物几个典型的配方如表表公司的几个高应力镍镀液工艺规范电镀时间秒裂纹数条厘米年日本久保光康在镀镍溶液中添加碱土金。属取得了微裂纹铬的专利其配方为十十石氯化镍克升?必‘丁炔二醇糖精一,乙烯一二氯化毗吮,六次甲基四胺呱嚷温度硼酸氯化钡氯化钱糖精丁炔二醇温度电流密度克升即克升克升克升克升“余量』一工八一少」吕」』｝介胜匕刃了冬,「,余量余量留电镀时间搅拌裂纹数分钟空气搅拌条厘米电镀时间搅拌分空气分空气一??年公司年保加利亚的和。提出如表的专利闭配方年日本掘龙藏提出采用锡镍合金取得微裂。纹铬的专利其配方为氯化亚锡克升氯化镍克升氟化氢按克升氨水毫升升光亮剂毫升升心‘〔〕介绍可在镀液中添加有机化。合物而取得高应力镍他们试验的工艺条件如下硫酸镍克升氯化钠克升硼酸克升一毗咙叛酸酞胺克升温度电流密度,利用高应力镍产生微裂纹铬工艺要比双层或单层镍层内应力值微裂纹铬工艺简单铬层厚度只需微米而且在,,一。七十年代中期公司和日本村田公司合镀件主表面上的裂纹密度均匀采用工艺的镀,一作在日本生产和推销,公司的工件无论在加速腐蚀试验还是在室外暴露试验中与其,,。。〕所载日本轿车的保险梗大多它类型的微裂纹铬一样具有良好的耐蚀性,艺据最近访日资料。数采用工艺该工艺还逐步应用于自行车和摩。托车零件表法与镍封法在试验中耐蚀性能的比较开始发生腐蚀腐镀层分叫“项表面腐蚀的的上被破坏丈,一一达兰星止遵里聋透兰卜里些旦巴期一微孔铬”期左右周孔状快性周期】拓微裂纹铬周期左右裂纹状慢周期仍较好法国汽车厂采用下列镀层组合与各层小时试验和个周期厚度能通过,。口司试么铜微米双层镍或光亮镍微米一微米铬肠微米据日本东京金属加工厂资料’〕介绍从年,起该厂采用工艺生产轿车保险梗通过,试验得出结论工艺的耐蚀性优于微孔铬,。“”“”微裂纹铬工艺与镍封微孔见表该厂还将’“分微裂纹铬工艺与镍封”“表铬工艺的特点作了比较见表氏,一一综上所述在防护装饰性镍铬或铜一镍铬镀层体,系中应用微裂纹铬或微孔铬工艺是目前提高这一体,系的防锈能力的主要手段之一特别是对室外使用的,。产品尤为重要因为增加中间层的厚度是不经济的提,高产品质量照顾消费者的利益应该是工厂时刻考虑,的问题毫无疑问应用电镀新工艺以提高目前的电,,,微孔铬工艺的比较微裂纹铬微孔隙铬在亮镍或半亮镍表面上镀在亮镍表面上沉积含有分散的的拼复的。不导电的粒子的镍层月,。镀层然后镀铬由于,。然后镀铬,内应力高所以在铬粒子直径因为是胶体状的,,拌镀层表面形成了均一的裂直径通常,。纹一般微裂纹铬中微裂纹数为条厘米采用,法获得的微裂纹铬中微,裂纹数达一条厘米一般微裂纹数达,条厘米以上耐蚀性就很,。好。在左右微孔隙数。。孔厘米达一定的耐,蚀性孔厘米耐蚀性良好好,,。,。孔厘米耐蚀性极好。镀质量是符合这一要求的参考〕,“〔〕野理平友实用泊。含甲?‘”,文二二且献沁”,,。。均镀性不比镀镍逊色微孔的分布良好,了?甜若镀层不达到一定的厚度就得不到均一的,即使是一般的较薄的铬层也是好的难于得到均匀分散的粒,??,‘?”〕。裂纹在复杂形状的零件上难,子在高电流密度区孔隙变为,,。裂纹状态生,,。于得到均一的裂纹溶液管理容易裂纹数一,,,日本特许晤,一〕,。溶液管理困难。定必须采用某种方法使粒子很好好。。地分散会混入外来的粒子。不能用活性炭过滤孔隙数慢慢减少粒子变坏,。〕日本特许昭幻‘旧〕,?,一,,,月份“〔〕姚锡禄沈宁一秦宝兴赴日考察电镀与环保技术情,,,。与铬层厚度无关不能采用厚的铬层。被复盖否则孔隙,”。况汇报??〔〕年月,,,代‘,,,。。长期使用有失去光泽的倾向,,〕?〔幻东京声口性‘从配槽开始就能得均,。一的裂纹随时间的增加,。溶液并不老化由于粒子变坏长期使用的镀,液中所得镀层的耐蚀性比新配。液差。寸少夕沁协,夕株法仓上乙。耐食,,,‘。。卜‘减谈鱼卜喊她令勺弓应多中二吠‘知,,一一一一目曰一???一,一工,鳍己,,‘,王跳阻一一一一一,一一,,已?一几,,一叭叩,眺,,?刃一一,,山铝恤,,络,欧伍王几五伍一,恤瓜盯】,压七袱夕