1. 化學鍍鎳采用單層化學鍍的必要性
a. 鍍前處理中單獨用鹽酸除氧化膜的速度慢且難除凈,影響鍍層與基體的結合力。
b. 預鍍鎳的覆蓋能力不好,不能保證形狀復雜的不銹鋼工件表面各部位都形成均勻的鎳催化層。
c. 工件從除氧化膜、預鍍鎳至化學鍍鎳的工序較長,不銹鋼新鮮表面可能被重新氧化成膜,影響結合力。
d. 預鍍鎳容易污染化學鍍鎳溶液。因此,對于形狀復雜的不銹鋼工件宜采用混合酸除氧化膜,鹽酸-氯化銨溶液加溫活化,鍍前基體預熱后,在不銹鋼基體上化學鍍鎳,得到結合力良好的鍍層。
2. 不銹鋼表面上單層化學鍍鎳工藝流程
機械拋光→有機溶劑除油→化學除油→熱水洗→電化學除油→熱水洗→冷水洗→混酸除膜→冷水洗→活化→熱水洗→化學鍍鎳
3. 混酸除膜溶液成分
鹽酸(HCI)(d=1.17) 25% 、水 57%
硝酸(HNO3)(d=1.6) 8% 、 溫度 室溫
氫氟酸(HF)(d=1.13) 10% 、時間 1~2min
利用混酸可很快除去不銹鋼表面難溶于鹽酸的鉻酸鐵(FeCrO4)以及不銹鋼含有的硅或氧化硅(Si,SiO2),使基體表面的化學活性增加,使化學沉積鎳的速率加快。
4. 活化溶液成分及工藝條件
鹽酸(HCl)(d=1.17) 10% 、水 85% 、溫度 60℃
氟化銨(NH4F) 5% 、 時間 1~2min(視工件大小)
在活化和熱水洗工序中考慮對基體預熱,使工件溫度與鍍液溫度接近,消除鍍層與基體因溫差而生的應力,這對提高鍍層與基體的結合力十分重要。
5. 化學鍍鎳溶液組成和工藝條件
硫酸鎳(NiSO4·6H2O) 24g/L 、硫脲[(NH2)2CS] 0.1~0.3mg/L
乙酸鈉(NaCH3COO·3H2O) 20g/L 、 pH 4.0~5.4
次磷酸鈉(NaH2PO2·H2O) 26g/L 、 溫度 85℃
檸檬酸鈉(Na3C6H5O7·2H2O) 12g/L 、 沉積速率 15μm/h
本工藝從混酸除膜,中溫活化至化學鍍鎳的工序緊湊,操作方便,縮短了操作時間,從而提高了鍍層與基體的結合力。