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镍-钴合金

放大字体  缩小字体发布日期:2013-01-06  浏览次数:970
核心提示:含硫酸盐、氯化物或氨基磺酸盐的简单酸性镀液中(不含络合剂或螯合剂)很容易电镀Ni—C0合金,例如,将硫酸钻加入瓦特镍镀槽中,就可以电镀出全范围组成的令人满意的Ni—C0合金镀层。

含硫酸盐、氯化物或氨基磺酸盐的简单酸性镀液中(不含络合剂或螯合剂)很容易电镀Ni—C0合金,例如,将硫酸钻加入瓦特镍镀槽中,就可以电镀出全范围组成的令人满意的Ni—C0合金镀层。使用两个电源或可变电阻,按比例分配镍和钴阳极的电流,可以控制镀液中钴离子浓度。Malone介绍了一种只用一个电源控制钴含量的方法[27],该方法是通过来回开关单个镍和钴阳极的电流进行控制,改变通电时间,镍和钴阳极按比例溶解,可以得到满意的镀液组成,从而能够在全范围内改变和控制镀液及镀层中的钴含量。

Ni—C0合金镀层最开始是作为装饰性镀层,尽管Weisburg和Stoddard[28]开发的工艺已成为历史,但它可能是至今唯一完全不含硫获得镜面光亮镀层的亮镍电镀工艺。过去,当镍短缺时,用钴替代装饰性镀镍液中的一部分镍,但除了储备了镍外,并没有获得经济或技术价值。

Endicott和Knapp非常详细地研究了常规氨基磺酸电镀Ni—C0合金,结果表明,镀液中Ni与C0之比是决定镀层组成的主要因素[29],保持镀液中金属离子浓度不变,改变Ni与C0离子浓度比(如表l3—2所示),可以获得含C05%~98%的Ni—C0合金镀层。当镀液中Ni与C0之比为5~33时,随着电流密度的提高,镀层中C0含量减少;但当Ni与C0之比不高(0.11~2.33)和较高(100)时,电流密度对镀层组成影响不大。

表13-2典型的氨基磺酸盐Ni—C0合金镀液

 

典型的氨基磺酸盐Ni—C0合金镀液

 

操作条件

 

操作条件

 

Belt、Cross1ey和Kendrick研究了高浓度氨基磺酸镍镀液中钴的影响(如表13—2所示),以及电流密度与合金镀层组成的关系(如图l3—1[30]所示)。电流密度为5.4A/dm2电镀的镀层硬度与镀层中钴含量的关系,如图l3-2虚线所示,含钴量约为35%的镀层硬度最大。图l3—2中实线表示镀液中相应的钴含量,图13—3表示镀液中不同钻含量时电流密度对镀层内应力的影响,提高电流密度及镀液中钴离子浓度,镀层的内应力随之增加,图13—4表示纯镍和含C020%~35%的Ni—C0合金在不同热处理温度下的硬度,虽然当热处理温度高于200℃时合金镀层开始变软,但合金镀层的硬度总是高于纯镍层在相同温度热处理后的硬度,含C035%的合金镀层具有很好的耐高温性能,已应用电铸航空零件。

第三种元素(如W、M0、Mn)与Ni和C0一起共沉积将进一步地改善其耐高温性能,电镀的Ni/C0/Fe合金在热处理时发生马氏体变化和硬化反应,从Barrett[31]开发的氨基磺酸盐镀液的Co-Ni合金含Ni20%(如表l3-2所示),这种镀层有很好的磁性能。

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