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镀铬退镀

放大字体  缩小字体发布日期:2012-10-10  浏览次数:5324
核心提示:每个镀铬工作者最终都要面对铬的退镀。化学、电化学以及机械处理方法都可用于去除镀铬层。
 

每个镀铬工作者最终都要面对铬的退镀。化学、电化学以及机械处理方法都可用于去除镀铬层。

由于镀铬层的惰性和有效性,铬非常容易退镀。作为阳极该金属在几乎所有的水溶液中都能很好的溶解形成铬酸(Cr6+),电流效率接近100%。只需选择一种合适的溶液,使它在该溶液中基体金属遭受到阳极作用的腐蚀极少或不会造成很大伤害即可。最普通的退镀液是稀碱液,如用反向(阳极)电流的碱洗液,洗液会被铬所污染,因此最好将清洗和退镀溶液分开使用。可以使用含70~lO0g/L Na2C03或含50~lO0g/L NaOH的溶液作为退镀液。退镀液中不含氯很重要,因为氯将腐蚀基体金属。对于厚度超过0.Olin(250μm)的镀层,打磨镀层比使用化学退镀方法更经济,这时需要含大量冷却剂的软砂轮。

含金属杂质的三价铬镀层在碱液中不能彻底退镀。如果在盐酸中的完全溶解不太令人满意,则在阳极碱液退镀前于盐酸中活化镀层很有效。

25℃时在盐酸中[浓度从10%(体积分数)至高浓盐酸(相对密度l.18)]简单的浸入就可以在数秒钟之内溶解薄装饰性镀铬层,同时有H2逸出,通常在退镀后的良好镍底层马上进行重镀,但必须仔细地彻底清洗,以避免氯离子对六价铬镀液的污染。Stareck[235]研究出用于铬及其他金属的碱性焦磷酸盐退镀方法,该方法优点在于净化钢、铸件或其他基体金属,并且有利于进一步的精整工序。碱性退镀易使底层镍氧化或钝化,从而使重镀铬变得更困难。尽管如此,在低温、低浓度、低电流密度下以及最短时间内退镀有时也可能再镀。

厚铬镀层有时在盐酸中退镀,但在镀层最厚处退镀作用减慢或停止,且对基体金属的腐蚀加重。对于钢上的厚铬镀层,在浓度为100~400g/L的普通铬酸中反向电流退镀是一种更好、更安全的退镀方法。

其他有效的薄装饰性镀层厚度测试也使用了阳极溶解法。

7.10镀层测试

7.10.1孔隙率和裂纹

Dubpernell[168]报道了在铬上电镀厚度约为25pm酸铜可以检测孔隙和裂纹。在测试条件下,由于表面钝化,酸铜不在铬表面沉积,只在尺寸足以允许溶液渗进基体金属的裂缝和裂纹处形成铜镀层。这使孔隙在裸眼下即可看见,低放大下可以进行简单研究。

Baker和Pinner[237]利用这种测试法研究了装饰性铬镀层的孔隙和裂纹。使用该方法的一个重要前提是零件完全被铬覆盖或必须对没有镀铬的部分采取绝缘措施。否则,所有的铜会沉积在没有镀铬层部分,而在孔隙和裂纹处没有铜镀层。另外一种处理方法是镀酸铜过程中提高电压至在镀铬层有铜沉积。不过,太高的电压会使铜直接镀在铬上,进而隐藏了孔隙和裂纹,因此对未镀区域进行遮蔽比增加电压更好。

另外一个重要措施是在热水中清洗镀铬层,以使裂纹数建立平衡,便于测试。如果这一步没做,镀层可能显示无裂纹,然后随时产生裂纹,而且该测试不能给出重现结果。有必要采取一定量低温热处理来稳定裂纹结构。Chessin和Seyb[238]使用在沸水中浸入2min的方法。文献上介绍的方法不一致,可能是由于一部分工作者使用热水清洗,而另一部分则在实验条件下用冷水清洗后干燥。

还有某些其他关于镀铬层的孔隙和裂纹研究报道[5]。Gebauer[239]通过将镀层在10%NaOH溶液中阳极腐蚀,然后进行微孔检测,证实了较厚镀层中的裂纹。Dubperne11使用在铬酸溶液中阳极处理对厚铬层裂纹进行检测的方法。几乎所有简单处理即可满足,典型一例是60A·dm-2下处理15s。这些处理时间比用于生成微孔镀铬层所需阳极处理时间短得多。用溶剂型、暗黑色钢笔墨水涂于表面,擦去表面过多的墨水,然后在较低放大倍数(100~150倍)下检查停留在裂缝中的墨水,在某些镀层上这是一种快速有效的方法。

Wyllie[240]使用镀铜测试法显示了拉力测试后镀铬层的裂纹。Cohen[241]研究了厚铬镀层(特别是金属热处理后)裂纹网中存在的铬化合物层。

7.10.2耐蚀性

近几年来,对更持久装饰性镀铬层上的需要导致了这些镀层在技术标准以及测试手段上的一些改进,这有助于满足新要求的厚光亮铜、镍以及镀铬层取得新进展。

大概到1960年装饰性镀铬层才被限制在0.5μm厚或者更薄,因为镀层变厚就会产生宏观裂缝。正常使用条件下,厚镀层中的宏观裂缝将导致耐蚀性的降低。因为无宏观裂纹光亮镀铬的发展[242,243],有证据表明,如果底层Ni或Ni—Cu足够厚(约超过25μm),则更厚的装饰性镀铬层将大大提高耐蚀性,加速腐蚀试验和户外暴露试验证实了这一事实。早在1934年[244,246]就预示了这种进展,但直到更好的加速测试以及更精确的测试得到发展后才证实了更厚镀层的实用性。

Saur和Basco[247]开发了一种电解腐蚀(EC)测试法,测试速度大大加快。与其他测试(如CASS)需在几个小时完成相比,该测试法允许在几分钟完成对装饰性镀铬部分的检测。虽然这种检查方法很快,但并没有被广泛接受。

Seyb和Rowan[248]提出了通过使用较厚的镀铬层(不管是裂纹,还是无裂纹的)所取得的进步。使用复式镀铬层[249~252]证实了这种改进,该镀层大大提高了对钢和铸锌件腐蚀保护。因为颜色变化以及在电镀装饰性复式铬所面临的困难,使得该方法在提高耐蚀性方面失去了重要性。现在在二层或多层镍上使用装饰性微孔铬更受欢迎。

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