淺談鍍前處理對硬鉻鍍層耐蝕性的影響

韓登峰， 于鐵柱， 李玉發

（徐州徐工液壓件有限公司，江蘇 徐州221004）

0 前言

電鍍硬鉻過程中最常見的鍍層缺陷是粗糙、毛刺、電擊傷、麻點和針孔等。本文主要解釋硬鉻鍍層出現麻點的原因并提出相應的控制措施。

1 產生的原因

基體金屬長時間放置，會導致其局部產生點狀、線狀的銹斑。銹蝕會使基底表面形成凹坑，硬鉻鍍層本身沒有整平能力，只能覆蓋凹坑，無法將其填平［1］。硬鉻鍍層經拋光，銹斑區域的鍍層厚度明顯變薄，增加硬鉻鍍層微裂紋延伸至基底的可能性，降低鍍層的耐蝕性［2］。下面就其根源進行分析。

1.1 鍍前活塞桿磨削質量分析

磨削過程僅使用一種型號的砂輪對工件進行磨削，省去精磨砂輪。該種做法導致粗磨產生的缺陷無法通過后續拋光予以消除，在工件上留下深度咬傷或劃痕。如果鍍鉻前不能消除這些缺陷，進入電鍍工序后鍍層出現麻坑，影響鍍層的耐蝕性［3］。另外，工人對活塞桿單次的磨削給進量遠高于工藝要求，工件表面更容易產生深度粗磨痕跡。這些痕跡中藏匿泥渣，經反電刻蝕后泥渣脫落，活塞桿表面形成麻坑或微小溝壑，同樣會使鍍層產生麻點或微裂紋滲透到基底［4-5］。

1.2 鍍前活塞桿存放環境

由于磨削和拋光產能過剩，導致生產現場堆放大量已經拋光好的待鍍工件，而且無任何防護涂層，放置時間有時長達96h，提高工件生銹的幾率。電鍍車間溫度高，鉻霧揮發嚴重，工件表面也受到鉻酸的腐蝕。根據上述分析進行試驗驗證，將無任何防護層、涂抹防銹劑A 和涂抹防銹劑B的三個工件置于電鍍車間，觀察生銹時間，結果如表1所示。

表1 不同涂層的防銹效果

通過電子顯微鏡放大225倍觀察樣件的表面狀態，結果見圖1。無涂層的工件表面在4h內出現大量銹斑，而涂抹防銹劑B 的工件表面在106h內未出現銹斑。將電鍍后的工件進行120h的NSS 試驗，涂抹防銹劑B 的工件的耐蝕等級為10級，而無涂層的工件的僅達到7級。由此可知，不僅要控制工件的入鍍時間，還要對鍍前拋光后的工件進行防護，避免工件因放置時間長而產生基底銹蝕。

圖1 不同涂層表面的電子顯微照片

1.3 鍍前活塞桿清洗質量

工件經拋光后，如果其表面的油或拋光液未徹底清除，則鍍層是霧狀的，嚴重時鍍層起皮，甚至無鍍層［6］。因此，工件在入鍍前先用40℃、5%的堿水清洗3次，再使用兩道清水清洗3～4次，直至工件表面無水痕印記、水膜均勻覆蓋工件表面為止。

1.4 鍍前工件陽極侵蝕

陽極侵蝕的目的是使金屬表面的氧化膜電化學溶解并形成微觀粗糙的表面，以增加鍍層與基底的結合力［7］。如果陽極侵蝕時間過長，會造成基體滲碳，降低析氫電位，造成工件表面大量析氫，致使無鉻層沉積；另外，過蝕會造成基底粗糙，使得工件真實比表觀面積增大，真實電流面積減小，導致工件局部無鉻層。

2 解決方案

（1）加強工件磨削質量的控制。嚴格按照工藝要求對工件進行粗磨、半精磨、精磨，控制單次磨削量在0.01～0.02mm 范圍內，避免因磨削量大而造成“V”型溝壑。同時根據工件表面磨削狀態及時修正砂輪，除去表面黏附的鐵屑和砂粒，降低工件表面咬傷個數，符合拋光技術要求。

（2）嚴格控制拋光后工件的入鍍時間，尤其是在濕度和酸度較高的電鍍車間內，存放時間不超過3h。為了防止工件表面發生銹蝕和氧化，拋光后工件表面均勻涂抹防銹劑B。

（3）控制鍍前清洗的質量。拋光后的工件表面涂抹防銹劑B，先用溫度為35～40℃的稀堿水清洗，再用3～4道水洗，確保工件清洗干凈。工件表面形成均勻的水膜，無水流痕跡，即視為清洗合格。

（4）控制鍍前工件陽極侵蝕的時間和電流密度。根據不同型號的鋼材采用不同的陽極侵蝕時間，通常控制在15～60s。例如：高碳鋼控制在10～15s；中碳鋼控制在30～60s；陽極電流密度不易過大，一般控制在鍍鉻電流密度的35%～80%。

3 結語

影響鍍鉻層耐蝕性的因素較多，以上是本人在實踐中的經驗總結。從長期的生產來看，對電鍍硬鉻而言，要嚴格控制鍍前處理的質量，包括磨削、拋光、鍍前清洗及陽極侵蝕等。同時嚴格控制各工序的工藝規范性，盡量避免人為因素造成的質量問題。

［1］奚兵.鍍硬鉻出現麻點的原因及對策［J］.電鍍與涂裝，2005，24（8）：22-23.

［2］任鑫.電鍍入門600問［M］.北京：中國紡織出版社，2008.

［3］謝無極.電鍍故障精解［M］.北京：化學工業出版社，2007.

［4］張業明，陳志量，方達經，等.光亮鍍鎳的故障修復與分析［J］.材料保護，2008，41（1）：78-80.

［5］李風.基體表面粗糙度對鍍鉻軸機械電解鏡面拋光的影響［J］.材料保護，2003，36（6）：41-42.

［6］鄭瑞庭.鑄鐵件電鍍工藝的改進［J］.電鍍與涂飾，2004，23（2）：56-57.

［7］奚兵.鍍硬鉻出現麻點的原因及對策［J］.電鍍與涂飾，2005，24（8）：22-23.