请教：化学镍和镀铬的寿命比对

tigerguo1975

材质：Q235.
# K% J" ]7 u0 A% w) ^+ ~( Q化学镍是否比镀铬寿命更差？环境不是特别好的情况下。
! ^% `$ k3 K( |6 L另外感觉化学镍的镀层比镀铬的镀层硬度略差。
6 [6 b, k# X# a: @. t/ M

yanpol

tigerguo1975 发表于 2011-5-26 18:45
- L+ ~" h$ b2 l! s. j% H- k电镀工艺参考

化学镍常识介绍

这么详细很有帮助，谢谢！
  n9 k) n' u# L. Y2 e0 T  h

tigerguo1975

电镀工艺参考

/ u  }$ b! l" h' C# `1 `8 G化学镍常识介绍
/ @' l  \; N( e2 w# z6 L一般将化学镍按照磷含量分为高磷（磷含量10-12%），中磷（磷含量7-9%）低磷（磷含量3-6%）三种，其物理化学性质为
耐蚀性对于钢铁基体，化学镍层属于阴极性镀层，若要达到防护的作用，那么就要做到镀层无孔隙。但不同的底材达到无孔隙的厚度是不一样的。比如光滑致密的铁基体，5个微米的镀层基本就无孔隙了，但是压铸件，基本要做25微米以上才能做到无孔隙， 同样的镀层厚度，耐蚀性和磷含量有关。 一般高磷好于中磷，含有硫化物的镀液的镀层耐蚀性较差， 镀层的后处理对耐蚀性影响也很大。
钝化处理
6 Y! K9 C+ i2 U4 x: e: E% P8 E好的钝化处理也有很大的帮助：
现在市场有两种后处理：一种是防锈油类的（有的溶于水，有的直接使用），优点是耐蚀性好，能提高数小时。缺点是 不能水洗，表面有油性。小件还好，大件外观很差。 另一种是水溶性的。刚好和油性相反，不影响外观，但是耐蚀性不好。
硬度与耐磨性
E不同磷含量的化学镍镀层其镀态硬度和热处理后的硬度有很大的不同，磷含量越低的镀层，其镀态硬度越高。但经过适当的热处理（最佳345-400度，1H），各种磷含量的镀层硬度都急剧升高到一个很高的范围（HV 850-950）。这基本达到了硬铬的硬度，因此很多地方正逐步取代硬铬。 为了使工件不变色，热处理应在惰性气体的保护下进行。有时我们为了提高硬度，又不想影响基体的硬度，那么就要选用较低的问题，热处理较长的时间来实现。磷含量不同，热处理的影响也不同： 低磷的热处理后达到最高硬度后，继续热处理，其硬度会下降，而高磷则不会。有时我们既要求硬度，又要求耐蚀，那么我们就采用高磷的镀层，然后在250-270度下保温5-8小时，硬度达到850-900，这样就能兼顾了。
# ]4 e' O5 d/ [延展性
化学镍层延展性差，伸长率低，脆性大，不抗冲击。磷含量越高，延展性性稍好。
热处理
化学镀镍层的硬度可通过热处理进行调整，组织仍为非晶状，使底层含量分布趋于均匀，且从基体就开始有少量的磷，使底层与镀层的结合力更好，组织更均匀细小，弥散度提高，镀层表面的光洁度、镀层的耐蚀性、耐磨性均有所提高。考虑到锌合金的熔点较低，为防止工件变形，采用底温度长时间热处理，如220±5℃，5h显微硬度增加5倍以上。也有人采用180℃×1h的热处理条件。
" u! r% p" M8 |- n+ P! e锌合金铸件化学镀镍前处理工艺介绍
锌合金压铸件化学镀镍可提高其表面硬度，改善耐磨性能，拓宽使用范围。由于锌的两性行为，必须进行特殊处理，才能够做出合格的化学镀镍镀层。
锌合金压铸件化学镀镍应选择下列工艺：
（1）确定合理的工艺流程
二种典型工艺流程：
$ W$ `  Q" T1 E$ h5 S0 `4 R①弱碱除油→弱腐蚀（1％H2SO4）→活化（焦磷酸盐）→预镀中性镍→化学镀镍→热处理；
) t4 a9 j4 k5 J( P  e②水喷蚀（1%～20%H2SO4，10～15s）→预镀中性镍→预热→（柠檬酸1～2g/L，80～90℃，1min)→化学镀镍→热处理。
& w2 G: h& M! o' u（2）预镀中性镍
配方1#：硫酸镍160～180g/L，柠檬酸钠192～216g/L，氯化钠10～16g/L，硼酸25～30g/L；pH=7，DK=4A/dm2，45℃，阴极移动，时间≥20min。
5 I! ^" a9 ^3 ~6 [0 m配方2#：硫酸镍100～180g/L，柠檬酸钠130～200g/L，氯化钠15～20g/L，硼酸30～40g/L，添加剂A3ml/L；pH=7～7.5，DK=1～1.5A/dm2，冲击电流2～4A/dm2，冲击时间5～7min，50～60℃，20～25min，阴极移动20～30次/min。
预镀中性镍应注意：
9 v7 ~9 M6 Y5 P" r# N: L①采用以硫酸镍为主盐的预镀液，接近化学镀镍的成份。pH值应控制在7～7.5左右。
3 f7 p) u( l6 X8 ~% y) E2 y9 l2 l②保证底层有足够厚度，改善底层的质量。如配方2#中加入添加剂A，能提高底层与基体结合力，外观变得光滑细致，产品成品率达95%以上。
5 J. X$ a0 w. ?! u& w③妥善处理溶液中产生的Ni(OH)2沉淀，恢复镀液的施镀能力。如用虹吸的办法将镀液中下部的沉淀与上部清液分开，然后用稀硫酸或柠檬酸将沉淀溶解，再将两部分溶液混合，用5%NaOH调整pH至规定值。
（3）化学镀镍
化学镀镍
' w  p0 |' H0 q# q) p配方：EZ-866AK 6％V/V,EZ-866B15％V/V,去离子水80％V/V,工作温度:88－95℃（最佳90－93℃）,该工艺引进国外先进配方，选用了最新的环保添加剂，完全取代了传统的重金属离子作为镀液光亮添加剂，使镀层的光亮性和稳定性均有较大的提高；该配方特别适合于铝件的沉镍，是真正意义上的快速，高效，优质的环保产品。
; G$ r" ]+ K$ x& w  f& o化学镀镍层的外观及镀层成分的分析方法
. n+ n4 s+ _5 [. I0 c* E镀态下的主要表面的外观可为光亮、半光亮或无光泽。除另有规定，当用目视检查时，表面应均匀，不应有麻点、裂纹、起泡、分层或结瘤等缺陷。
0 ^& _- R+ p$ ~若用户规定了化学镀镍磷合金镀层的化学成分，应逐项分析，并提供其化学成分的数据。其测定方法如下：
（1）试样的制备
在遮盖了一面的铝箔上沉积20～50um厚的镀层，除去遮盖层后将其浸入10%的氢氧化钠溶液中溶解，除净铝箔，可获分析用镀层试样。另一种制备的方法是：在清洁的不锈钢片上沉积20～50um厚镀层，由于镀层与不锈钢表面结合强度较差，可剥取片状镀层试样。
（2）镍含量的测定（丁二酮肟重量法）
原理
将试样溶解于硝酸中，加入柠檬酸与存在的铁络合，中和，并用丁二酮肟使镍生成沉淀，然后过滤、干燥、称重。
4 a" E9 u% Z. T, U# p1 K1 L! \- ]试剂
' L, t8 C# V1 x7 D+ W. `/ d①（1：1）硝酸溶液；
/ f1 }3 @( v% w1 ~* B2 q5 y/ A& M, A②丁二酮肟1%异丙醇或甲醇溶液；
' p. U9 D: G0 z7 c1 b" {③柠檬酸；
) j( @2 D; `1 j" W' @④（1：1）按水，密度大约为0.88g/mL的浓按水，用等体操作的蒸馏水稀释。
* I9 Z5 v8 B8 K* m( ?& h, j& b$ I设备
( `+ _: L( d& L6 L( [7 a) s砂芯玻璃坩埚。烘箱，能够保持温度为110±2℃。
& v: R* h7 L3 x5 S4 Z4 d方法步骤
. Q0 I. k0 d( o6 @% c) E% }称取大约0.1g试样，精确至0.0001g，移至400mL的烧杯中。
将试样溶于20mL硝酸溶液，加热溶液至沸腾使二氧化氮挥发，冷却至室温，用水稀释至150mL，加入1g柠檬酸，再加氨水调整溶液PH值至8～9。
4 J2 }$ q9 e' a6 F6 e# A0 D  u将溶液加热至60～70℃，并且在搅拌下加入30mL丁二酮肟溶液，混合后在60～70℃保温1h干燥，在干燥中冷却至室温；称量精确至0.001g。
结果表示
1 R2 \2 @3 p" D4 T, K' `$ \* t- S( N/ u镍含量按下列公式计算，以质量百分数表示
- e& \* E2 ~" [Ni%=20.32(m2-m1)/m
/ L* M4 l( \, H+ H式中m——试样质量（g）m1——坩埙的质量（g）
# H2 m! A9 ~2 }. i7 zm2——坩埚和沉淀的质量（g）。
（3）磷含量的测定（分光光度法）
! q* B& a  \& X2 f) I6 I原理
将试样溶于硝酸中，用高锰酸钾氧化磷，并用亚硝酸钠溶解二氧化锰沉淀，再与钼酸铵或钒酸铵反应呈蓝色，在波长大约为420nm对该显色的络合物进行吸光度测量。
. A& l. d5 \9 y7 Z- ~5 G试剂
①硝酸溶液，40%（V/V），将2份体积硝酸与3份体积的水混合而成；
4 g2 E/ {" O/ v* k②亚硝酸溶液NaNO220g/L
& s9 x# r' F3 t) U! _9 z- h: o③高锰酸钾溶液KmnO47.6g/L
④钼酸盐—钒酸盐溶液在热水中分别溶解20g钼酸铵和1g钒酸铵，将两种溶液混合，加入200mL硝酸（密度大约1.42g/mL）并用水稀释至1000mL，混合均匀。
& H" `+ V2 {) O1 h% ~⑤磷标准溶液称取0.439g的磷酸二氢钾（KH2PO4），溶于水，将此溶液移入1000mL容量瓶中，用水稀释到刻度混合均匀。
此标准溶液1mL含磷0.1mg。
* V% c" e, V6 X+ g设备
分光光度计或装有在波长大约为420nm达到最大吸光率的滤光片的光电比色计，并配备了光径为10mm的比色皿。
方法步骤
①试验溶液的配制称取试样0.19～0.21g，精确至0.0001g，在烧杯中加入50mL硝酸溶液，具体步骤：
a．缓慢加热至试样溶解，然后加热至沸腾以除去棕色烟雾；
b．溶液稀释至约100mL，煮沸，加入25mL高锰酸钾溶液；
c．再煮沸溶液5min；
d．一滴一滴地加入亚硝酸钠溶液，直至二氧化锰沉淀溶解；
e．溶液煮沸5min，然后冷却至室温。
: V# [2 {! n3 Y# o3 }# E2 \3 E+ g将溶液移入250mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，并混合均匀。
②空白试验使用同样的方法，同样的所有试剂用量，但没有试样，与测定平行进行空白试验。
③标准曲线的绘制取一组100mL的容量瓶，加入如下表所示容量的磷标准溶液：加入25mL钼酸盐-钒酸盐溶液，加水至刻度，并混合均匀。静置5min后将溶液注入比色皿。
$ X, T% c$ p  w0 v- P0 w磷标准溶液的容量/mL        磷的对应质量/mg
& v' K8 A9 z5 Q" ]0①        0
. {# T  [3 M7 U2 n5 s) m, J2        0．2
& ^/ z8 U4 ]; K9 u* _4        0．4
2 D$ i5 l3 H4 B' t  u. l$ k6        0．6
9 t( y3 `) c" v& v0 M) e8        0．8
10        1
①标准空白溶液。
④用分光光度计在最大吸收波长（约420nm）进行吸光度测量，或用装有适当滤片的光电比色计进行吸光度测量。在所有情况下，都要对照空白溶液调整仪器的吸光率为零，从其他标准溶液的吸光率减去空白溶液的吸光率。以标准溶液的含磷量（mg）作为横坐标，吸光率的对应值为纵坐标，绘制曲线图。
  c2 {  C1 Y  G0 j6 X0 U④测定吸取10mL试验溶液移至100mL的容量瓶中，加水50mL，再加入25mL钼酸铵-钒酸铵溶液，加水至刻度并充分摇匀，静置5min，将此溶液注入一个比色皿内。按前述方法进行吸光度测量，
结果表示
( z( S. p( j4 B$ G5 b3 M对照标准曲线，确定对应的磷含量。
$ _; |; ]8 S8 e, m7 W磷（P）含量以质量百分比数表示，用下列公式进行计算
( t  j( x5 O" J7 e9 w* w8 r& @P%=2.5•(m3－m4)/m
式中m——试样的质量（mg）；
m3——用于测量的试验溶液中分取部分的磷含量（mg）；
m4——空白试验溶液分取部分的磷含量（mg）。
  R% U$ C% `- _' z8 R+ w原理
按分光光度法规配制试验溶液。用钼酸铵溶液处理形成的磷钼酸铵，再用硝酹钾溶液处理转化成磷酸三铵。加入过量的氢氧化钠溶液，用标准盐酸溶液滴定未反应的氢氧化钠。
试剂
: o5 B. y& X1 Y) ^" W3 j: g9 H$ @9 w①溶解和氧化用试剂同分光光度法。
②钼酸铵试剂。
' K( }/ W9 L# F, ]. J7 Va.溶液在80mL的水中溶解15g钼酸铵,加入6mL氨水(密度约0.88g/mL),稀释至1000mL并混合均匀。
; H$ {  \9 s9 S) }8 I3 s; p' Tb.溶液在60mL水中溶解24g柠檬酸铵，加入33mL硝酸（密度约1.42g/mL），稀释至100mL，混合均匀。
在搅拌的情况下，混合等体积的A溶液和B溶液，静置12h，必要时可过滤。
0 h1 n% u$ U1 s: `③硝酸钾溶液KNO3 10g/L
④氢氧化钠标准溶液C(NaOH)=0.100mol/L
* f' r0 H* m. s. A+ z⑤盐酸标准溶液C(HCl)=0.100mol/L
7 y, z; Y( m! O$ i7 B1 l⑥酚酞溶液10g/L的95%（V/V）酒精溶液
方法步骤
; G  P; e* S- i* b8 P) O5 ?①试验溶液的配制见分光光度法。
②测定
8 x+ R! A% O+ j3 _a.将10mL试验溶液移至一带塞烧瓶中，用水稀释至100mL；
b.将溶液加热至40～50℃（不能超过此温度）在搅拌的情况下，缓慢加入50mL钼酸铵试剂；
c.塞紧瓶塞；
d.用力摇动烧瓶10min；
e.静置30min，并过滤反应混合物；
; L/ ], k: O/ `) C& D3 u9 Qf.用硝酸钾溶液洗涤烧瓶和沉淀，直至加入1mL含1滴氢氧化钠标准溶液的水溶液和1滴酚酞，滤液不退色为止，一般需要大约100mL的洗涤液；
5 }7 o8 Y* ~+ r4 V, G* }4 Lg.将带有沉淀的滤纸放入原来的烧瓶内，加水50mL，充分摇动；
h.加入10mL氢氧化钠标准溶液，充分摇动使沉淀溶解；
i.加入酚酞溶液并用盐酸标准溶液滴定至粉红色刚好消失。
: h: l& b9 o: W结果表示
磷的含量以质量百分比数表示，按下列公式计算：
8 v3 f* _8 M# X4 ]' W/ WP%=25×（10－V）×0.01349/m
; \3 d1 j& j. V2 y- ~式中m——试样质量（g）；
V——滴定所消耗的盐酸标准溶液（mL）。
/ L1 d' \% D% b+ \( p（5）硼含量的测定按ISO1136——1993《镍及镍合金中总硼含量测定——姜黄素分子吸收光谱法》进行。
（6）其他测定方法关于化学镀镍层化学成分的其他测定方法，ISO4527推荐使用发射光谱。物理方法如电子探针还可以测定镀层剖面中磷的分布。
' u) \% A% c+ ]4 |2 f对于多元合金镀层，除镍、磷、硼之外的其他化学成分的分析方法可参考有关文献。       

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肯定了  镀铬是最好的  硬度高耐磨性能好