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純鐵零件鍍鎳弊病改進

[導讀]純鐵零件鍍鎳弊病改進

針對電工純鐵零件電鍍鎳后鍍層出現的故障 現象,對不良樣品進行掃描電子顯微鏡( SEM) 分 析,查找產生的原因,根據不同的原因提出故障解 決措施,分述如下。

1) 測試。故障現象1表現為零件鍍鎳后表面 局部出現淺紅色,而其它區域則為金屬鎳色澤即鎳 鍍層的色澤。用掃描電子顯微鏡對鍍層中的淺紅 色區域進行分析,淺紅色區 域除了測到基體鐵元素和鍍層鎳元素外,還檢測到 銅元素。說明淺紅色區域有銅元素,由于未經鍍 銅,電鍍過程中有可能發生置換反應導致局部出現 銅沉積,故把這類故障現象確定為鐵與銅發生置換 反應,導致置換銅發生氧化變色現象。


2) 置換銅現象原因分析。金屬的活性順序為: 鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛、 ( 氫) 、銅、汞、銀、 鉑、金。在金屬活動順序表中位置越后的金屬,金 屬活性越弱,原子的還原性越弱; 而位置越前的金 屬,金屬活性越強,原子的還原性也越強。鐵元素 排在銅元素前面,說明鐵的金屬活性比銅強,純鐵 零件在電鍍生產過程中發生了置換銅反應。 電鍍生產過程中使用銅材料的環節只有鍍槽 的陽極桿銅棒和滾筒內的陰極銅導線。鍍槽陽極 桿采用純銅實芯管制成,除與陽極鈦籃掛鉤接觸部 位裸露外,其余部位均涂了掛具膠,且行車配備有 接液盤,轉槽過程中不會出現鍍液或水滴在陽極桿 上導致氧化腐蝕的現象。因此,電鍍生產過程中基 本不存在銅離子污染鍍液的情況。而滾筒陰極導 線的導電部位也采用純銅材料空心銅管制作,使用 前將銅管壓扁浸錫,非導電部位則外套塑料管,塑 料管與銅管間存在縫隙,電鍍過程中鍍液會進入縫 隙,銅導電頭被腐蝕溶解帶到鍍液中。電鍍過程在 未通電的情況下,純鐵零件與鍍液中的銅離子會發 生置換反應,以致零件表面出現置換銅現象。 


3) 置換銅現象解決措施。針對純鐵零件入鍍 槽尚未通電時可能發生置換銅反應,采取的解決措 施,設計帶電入槽裝置,防止零件在接觸鍍液但未 通電時發生置換銅反應。為防止滾筒陰極導線銅 管被腐蝕污染鍍液,針對滾筒陰極導線存在的不 足,改用可拆式導電頭陰極導線,非導電部位采用 熱塑管包膠方式裹緊,防止鍍液進入腐蝕銅導線, 導致發生置換銅反應。改進后經連續生產跟蹤和 驗證,電工純鐵電鍍鎳置換銅問題得到解決。

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