電鍍鋅鎳合金酸堿兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)比較

電鍍鋅鎳合金酸堿兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)比較
一、兩種電鍍鋅鎳合金工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較
酸性鋅鎳合金電鍍與堿性鋅鎳合金電鍍的工藝特點(diǎn)與酸性鍍鋅與堿性鍍鋅的特點(diǎn)類似。以下分別對(duì)比這兩種工藝的主要優(yōu)缺點(diǎn)。
堿性鋅鎳合金電鍍的優(yōu)點(diǎn) 酸性鋅鎳合金電鍍的缺點(diǎn)
1、均鍍能力(分散能力)好，鍍層，均鍍能力(分散能力)相對(duì)較低，厚度分布相對(duì)均勻。 鍍層厚度分布均勻性相對(duì)要差。
2、工件高、低電流密度區(qū)鍍層中鎳的含量差別較小。 的鎳含量差別較大。
堿性鋅鎳合金電鍍的缺點(diǎn) 酸性鋅鎳合金電鍍的優(yōu)點(diǎn)
1、電流效率低，一般為50%左右， 1、電流效率高，一般為90%左右，
鍍層沉積速度慢，0.25微米/分左右。 鍍層沉積速度快，最高可達(dá)1.0微米/分以上。
2、生產(chǎn)運(yùn)行成本高。 2、生產(chǎn)運(yùn)行成本低，較堿性工藝低50%左右。
3、保持鍍槽正常運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)較難。 3、保持鍍槽正常運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)較易。
4、不能鍍覆鑄鐵、滲碳鋼、高碳鋼。 4、可以鍍覆鑄鐵、滲碳鋼、高碳鋼。
二、兩種電鍍鋅鎳合金工藝的選擇
從上述兩種工藝的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比中我們可以得出，對(duì)這兩種工藝的選擇取決于被鍍覆工件的材料和工件的幾何形狀。除鑄鐵、滲碳鋼這類材料外，由其它金屬材料(主要是碳鋼)制成的工件選用何種工藝將取決于工件的幾何形狀，其選擇的原則是：在電鍍時(shí)工件的高電流密度與工件的低電流密度區(qū)的電流密度二者差別較大的則采用堿性工藝，反之，則采用酸性工藝。例如，帶有盲孔的工件或工件的中心部位與其邊緣部位距離較遠(yuǎn)的工件(如葉輪)，這類工件在電鍍時(shí)其工件的高電流密度區(qū)的電流密度與工件的低電流密度區(qū)的電流密度二者相差甚大。在此情況下，若采用酸性工藝，工件的低電流密度區(qū)與高電流密度區(qū)的鍍層厚度以及鍍層中的鎳含量的差別較采用堿性工藝要大得多。當(dāng)被鍍的是形狀簡(jiǎn)單的工件，諸如圓柱體的各類滾筒、活塞、緊固件等等，由于工件表面的電流密度相對(duì)一致，在此情況下，就應(yīng)選擇酸性工藝，因?yàn)閴A性工藝的二大優(yōu)點(diǎn)已無(wú)多大意義，而其本身的缺點(diǎn)卻相當(dāng)突出。
三、對(duì)當(dāng)前我國(guó)鋅鎳合金電鍍現(xiàn)狀的一點(diǎn)看法
我國(guó)對(duì)鋅鎳合金的研究始于上世紀(jì)八十年代，其所研究的皆為酸性氯化物電鍍工藝。筆者在此項(xiàng)研究中成功地解決了酸性氯化物電鍍鋅鎳合金的技術(shù)關(guān)鍵-找到并確定有效抑制低陰極電流密度區(qū)鎳沉積的組合添加劑。由于這一突破，該項(xiàng)工藝可用于形狀較為復(fù)雜鋼鐵件的掛鍍，也可用于滾鍍。自一九九三年起先后多家單位用此工藝投入工業(yè)批量生產(chǎn)，其中一項(xiàng)主要加工產(chǎn)品是電纜橋架，在近十年里其加工量達(dá)1-2萬(wàn)噸。但就筆者所知，酸性鋅鎳合金電鍍雖在上世紀(jì)九十年代開始用于工業(yè)生產(chǎn)，但無(wú)論從其應(yīng)用的產(chǎn)品品種和數(shù)量來(lái)說(shuō)均處于起步階段，至于堿性鋅鎳合金電鍍?cè)诰攀甏形匆?jiàn)用于工業(yè)生產(chǎn)的報(bào)導(dǎo)。
鋅鎳合金電鍍?cè)谖覈?guó)迅速發(fā)展普及還是最近幾年的事，但發(fā)展的只是堿性鋅鎳合金電鍍，酸性鋅鎳合金電鍍卻并未得到相應(yīng)發(fā)展。如前所述，酸性鋅鎳合金電鍍與堿性鋅鎳合金電鍍的工藝特點(diǎn)與酸性鍍鋅與堿性鍍鋅的特點(diǎn)類似，工藝的選擇均取決于工件的形狀(除某些鋼種外)，有的適用堿性工藝，有的適用酸性工藝，因此，按理鋅鎳合金電鍍兩種工藝的使用比例應(yīng)與酸性鍍鋅與堿性鍍鋅的比例大致接近，而不應(yīng)有懸殊的差別。
我國(guó)酸性鍍鋅占電鍍鋅總量的50%以上，堿性鍍鋅約占40%左右，而酸性鋅鎳合金電鍍雖未見(jiàn)全國(guó)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)但據(jù)筆者估計(jì)不會(huì)超過(guò)10%。酸性鋅鎳合金電鍍所占比例如此之低的原因就在于大量本應(yīng)采用酸性鋅鎳合金電鍍的工件目前普遍采用了堿性鋅鎳合金電鍍工藝。僅據(jù)煤礦單體液壓支柱為例，全國(guó)使用量超過(guò)100萬(wàn)支，無(wú)數(shù)專一為此電鍍加工的單位普遍采用堿性鋅鎳合金電鍍工藝而不是酸性鋅鎳合金電鍍工藝。根據(jù)筆者對(duì)這兩種工藝的研發(fā)與生產(chǎn)實(shí)踐，這類加工件在鍍層鎳含量相同、鍍層厚度相同、耐蝕性相似的情況下，采用酸性鋅鎳合金電鍍工藝其生產(chǎn)成本可降低50%左右，產(chǎn)量可提高2倍以上。潤(rùn)美電鍍?cè)诖瞬淮蛩銓?duì)造成我國(guó)近年鋅鎳合金電鍍兩種工藝不合常理的發(fā)展?fàn)顩r的原因進(jìn)行探討，但僅預(yù)測(cè)這種狀況將在數(shù)年后會(huì)得到改變，酸性鋅鎳合金電鍍工藝將逐步上升至它所應(yīng)占的比例。