鑄鐵件表面難以沉鋅的解決方法

鑄鐵是含碳量高達(dá)2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上的鐵碳合金，材料中的碳只有少量與鐵形成固溶體，大多以石墨或滲碳體的形式存在，由于石墨會降低氫的析出電位，從而阻礙了鋅的沉積。同時由于材料表面過于粗糙，遍布砂眼和縮孔，組分中含有磷、硫、硅、石墨和鈦等多種元素，從而出現(xiàn)電鍍過程中氫的過電位過低現(xiàn)象，極易引起析氫，給金屬沉積帶來困難;而酸洗時又會增加氫原子的吸附量，吸附的氫原子中除了部分結(jié)合成氫氣散發(fā)到空氣中，還會有相當(dāng)部分氫原子向鑄鐵的基體中擴(kuò)散，造成較多的氫氣壓力，不但會影響鑄鐵件本身的力學(xué)性能，在電鍍過程中還會引起大量析氫，不但嚴(yán)重地影響鍍層的結(jié)合牢度，還會引起電流效率激劇下降，進(jìn)一步增加電鍍的困難程度。

    鑄鐵件電鍍經(jīng)工藝上作某些改進(jìn)后所獲的鍍層質(zhì)量從外表看都能得到滿意的效果，但由于其本身材料所具有的特殊性，鍍層對基材的防護(hù)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。為此，提出以下建議，供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師和機(jī)械、電鍍工藝師參考。

    (1)鍍件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡量少采用鑄造成型加工工藝，尤其是在惡劣環(huán)境條件下的使用件。

    (2)非用鑄造成型不可的，建議采用鋁壓鑄或銅合金鑄造。

    (3)采用其他涂覆工藝代替電鍍，如噴漆、噴塑。

    (4)工件成型后鍍前可增加噴砂工序。

    (5)使用氯化鉀鍍鋅代替鋅酸鹽鍍鋅工藝。

    這一難題筆者采取下列四點(diǎn)措施。

    ①擦刷除油代替電解除油。由于鑄鐵件遍布縮孔、氣孔和砂眼且組分中含有多種雜質(zhì)，故不適宜采用電解除油。否則會因嚴(yán)重滲氫或鑄鐵件本身的氧化給電鍍時增加難度。采用化學(xué)除油后再用棉紗蘸石灰水擦刷相結(jié)合的除油方法代替電解除油較為理想，經(jīng)擦刷后再在清水中用棕刷刷一遍，能使進(jìn)入砂眼等處的污物沖刷干凈。

    ②噴砂代替酸洗。應(yīng)用噴砂代替酸洗可以避免酸洗時滲氫，減輕氫氣壓力，以防影響鑄件本身的力學(xué)性能，有利于提高電流效率，有助于金屬沉積和增強(qiáng)鍍層的結(jié)合力。

    ③調(diào)整活化溶液的工藝配方。調(diào)整活化溶液的工藝配方是為適應(yīng)鑄鐵件本身特性的需要。實(shí)驗(yàn)證明，鑄鐵件的鍍前活化采用此工藝配方具有較強(qiáng)的活化能力。

    配方與工藝條件為鹽酸50mL/L，氫氟酸50mL/L，室溫，時間0.5~1min。

    ④初施鍍時采用沖擊電流。鍍件入槽后采用高于正常電流3~5倍的電流密度沖擊鍍，經(jīng)1~2min后可使鑄件表面率先形成一層薄薄的鍍層，然后在此鍍層上采用略高于正常的電流密度即能沉積出正常鍍層，此法效果顯著。