1. 电镀 Fe-Ni-Cr 不锈钢合金的应用


  现代工业的发展,对材料表面处理的要求越来越高,单一的金属镀层,如铜、镍、铬、锡、银等远不能达到预期的要求,合金镀层的研究和应用日益广泛。


  Fe-Ni-Cr 不锈钢合金材料的耐蚀性和耐磨性优良,硬度适中,光泽柔和,反射性好,可认为是一种高档的防护-装饰性材料。但由于镍、铬价格昂贵,使冶金制成的不锈钢制品成本高,加工成型也比较困难,如果采用电镀不锈钢的方法,既适用于面积大、形状复杂的工件,又能大批量生产,使得产品具有碳钢成本的成品变成不锈钢使用价值的产品,具有极大的竞争力。



2. 电镀 Fe-Ni-Cr不锈钢的发展历程


 在国外,在20世纪30~40年代,曾开始研究探索电沉积法制备Fe-Ni-Cr合金镀层,但都未获得成功。


1987年,A.瓦特逊(A.Watson)、齐肖姆(Chisholm)等人曾在硫酸盐镀液体系中电沉积Fe-Ni-Cr合金镀层,但工艺不稳定。


1986年,J.克尔格(J Krger)和J.P纳迫尔(J.P Nepper)等人采用脉冲电流研究水溶液电沉积Fe-Ni-Cr合金工艺,解决镀层易产生裂纹的问题。


1988年,M.里德(M.Lieder)从硫酸盐镀液电沉积Fe-Ni-Cr合金镀层,研究阴极电流密度、镀液温度与合金镀层成分的关系。


1988年,A.瓦特逊(A.Watson),E.枯兹曼(E.Kuzmann),MR爱儿-谢里夫(M.R.El-sharrif)等人采用质子惰性溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)对三价铬氯化物镀液体系电沉积Fe-Ni-Cr合金镀层进行了研究。


1989年,卢燕平、叶忠远、吴继勋等人的《电镀不锈钢新工艺初探》一文中在氯化物硫酸盐混合体系中,在08F钢上获得厚度为4,2~4.6μm、成分类似18-8不锈钢的Fe-Ni-Cr合金镀层,研究了对电流密度、镀液pH、搅拌等因素的影响。


1991年,郭鹤桐、覃奇贤、刘淑兰等人在铁镍二元合金镀液中加人悬浮金属铬微粒进行复合镀,经过复合镀层热扩散处理得到与304不锈钢相似的Fe-Ni-Cr合金镀层。


1992年,冯绍彬用刷镀的方法得到Fe-Ni-Cr三元合金镀层,发现刷镀比电镀工艺更容易获得Fe-Ni-Cr三元合金镀层。


1993年,赵晴、赵先明、刘伯生等人在DMF/水体系中研究电沉积Cr-Ni-Fe合金,得到均匀、致密、结合力好的不锈钢镀层,但镀层较薄,电镀时间较长镀层变暗、起泡脱落。


1994~1996年,李东林、郭芳洲等人采用直流、脉冲、周期反向电流得到了Fe-Ni-Cr合金镀层,在氯化物电镀液中得到厚度为9 μm的Fe-Ni-Cr三元合金镀层。


1999年,何湘柱、蒋汉瀛等人对电沉积非晶态Fe-Ni-Cr合金工艺进行了研究。


2002年,冯绍彬、董会超、夏同驰等人作了Fe-Ni-Cr不锈钢镀层的电镀工艺研究。


2004年,冯绍彬、冯丽婷、高士波等人作了电镀不锈钢工艺及镀液稳定性的研究。


2006年,许利剑、龚竹青、杜晶晶、袁志庆、王志刚等人概述电镀Fe-Ni-Cr合金的发展进程,从基本条件、镀液体系、电镀类型、镀层晶体结构类型进行阐述,综述影响镀层质量的因素。


2009年,席艳君、刘泳俊、王志新、卢金斌等人研究了不同工艺条件对Fe-Cri-Ni镀层沉积速率和腐蚀性能的影响[11],电流密度12A/d㎡、温度25℃、pH=2时获得的镀层的耐蚀性最佳。


2008年,席艳君、刘泳俊、王志新、卢金斌等人以硫酸盐和氯化盐为主盐,将Cr以微粒形式悬浮于镀液中,电沉积Fe-Cr-Ni复合镀层。在NaCI饱和溶液的浸泡实验中,溶液中Cr粉含量为100g/L时获得的镀层自腐蚀电位最贵。


2002年,邓姝皓、龚竹青等对电沉积纳米晶镍-铁-铬合金进行了研究。


2003年,邓姝皓作了脉冲电沉积纳米晶铬-镍-铁合金工艺及其基础理论研究。