1. 電鍍 Fe-Ni-Cr 不銹鋼合金的應(yīng)用
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,對材料表面處理的要求越來越高,單一的金屬鍍層,如銅、鎳、鉻、錫、銀等遠(yuǎn)不能達(dá)到預(yù)期的要求,合金鍍層的研究和應(yīng)用日益廣泛。
Fe-Ni-Cr 不銹鋼合金材料的耐蝕性和耐磨性優(yōu)良,硬度適中,光澤柔和,反射性好,可認(rèn)為是一種高檔的防護(hù)-裝飾性材料。但由于鎳、鉻價(jià)格昂貴,使冶金制成的不銹鋼制品成本高,加工成型也比較困難,如果采用電鍍不銹鋼的方法,既適用于面積大、形狀復(fù)雜的工件,又能大批量生產(chǎn),使得產(chǎn)品具有碳鋼成本的成品變成不銹鋼使用價(jià)值的產(chǎn)品,具有極大的競爭力。
2. 電鍍 Fe-Ni-Cr不銹鋼的發(fā)展歷程
在國外,在20世紀(jì)30~40年代,曾開始研究探索電沉積法制備Fe-Ni-Cr合金鍍層,但都未獲得成功。
1987年,A.瓦特遜(A.Watson)、齊肖姆(Chisholm)等人曾在硫酸鹽鍍液體系中電沉積Fe-Ni-Cr合金鍍層,但工藝不穩(wěn)定。
1986年,J.克爾格(J Krger)和J.P納迫爾(J.P Nepper)等人采用脈沖電流研究水溶液電沉積Fe-Ni-Cr合金工藝,解決鍍層易產(chǎn)生裂紋的問題。
1988年,M.里德(M.Lieder)從硫酸鹽鍍液電沉積Fe-Ni-Cr合金鍍層,研究陰極電流密度、鍍液溫度與合金鍍層成分的關(guān)系。
1988年,A.瓦特遜(A.Watson),E.枯茲曼(E.Kuzmann),MR愛兒-謝里夫(M.R.El-sharrif)等人采用質(zhì)子惰性溶劑N,N-二甲基甲酰胺(DMF)對三價(jià)鉻氯化物鍍液體系電沉積Fe-Ni-Cr合金鍍層進(jìn)行了研究。
1989年,盧燕平、葉忠遠(yuǎn)、吳繼勛等人的《電鍍不銹鋼新工藝初探》一文中在氯化物硫酸鹽混合體系中,在08F鋼上獲得厚度為4,2~4.6μm、成分類似18-8不銹鋼的Fe-Ni-Cr合金鍍層,研究了對電流密度、鍍液pH、攪拌等因素的影響。
1991年,郭鶴桐、覃奇賢、劉淑蘭等人在鐵鎳二元合金鍍液中加人懸浮金屬鉻微粒進(jìn)行復(fù)合鍍,經(jīng)過復(fù)合鍍層熱擴(kuò)散處理得到與304不銹鋼相似的Fe-Ni-Cr合金鍍層。
1992年,馮紹彬用刷鍍的方法得到Fe-Ni-Cr三元合金鍍層,發(fā)現(xiàn)刷鍍比電鍍工藝更容易獲得Fe-Ni-Cr三元合金鍍層。
1993年,趙晴、趙先明、劉伯生等人在DMF/水體系中研究電沉積Cr-Ni-Fe合金,得到均勻、致密、結(jié)合力好的不銹鋼鍍層,但鍍層較薄,電鍍時(shí)間較長鍍層變暗、起泡脫落。
1994~1996年,李東林、郭芳洲等人采用直流、脈沖、周期反向電流得到了Fe-Ni-Cr合金鍍層,在氯化物電鍍液中得到厚度為9 μm的Fe-Ni-Cr三元合金鍍層。
1999年,何湘柱、蔣漢瀛等人對電沉積非晶態(tài)Fe-Ni-Cr合金工藝進(jìn)行了研究。
2002年,馮紹彬、董會超、夏同馳等人作了Fe-Ni-Cr不銹鋼鍍層的電鍍工藝研究。
2004年,馮紹彬、馮麗婷、高士波等人作了電鍍不銹鋼工藝及鍍液穩(wěn)定性的研究。
2006年,許利劍、龔竹青、杜晶晶、袁志慶、王志剛等人概述電鍍Fe-Ni-Cr合金的發(fā)展進(jìn)程,從基本條件、鍍液體系、電鍍類型、鍍層晶體結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行闡述,綜述影響鍍層質(zhì)量的因素。
2009年,席艷君、劉泳俊、王志新、盧金斌等人研究了不同工藝條件對Fe-Cri-Ni鍍層沉積速率和腐蝕性能的影響[11],電流密度12A/d㎡、溫度25℃、pH=2時(shí)獲得的鍍層的耐蝕性最佳。
2008年,席艷君、劉泳俊、王志新、盧金斌等人以硫酸鹽和氯化鹽為主鹽,將Cr以微粒形式懸浮于鍍液中,電沉積Fe-Cr-Ni復(fù)合鍍層。在NaCI飽和溶液的浸泡實(shí)驗(yàn)中,溶液中Cr粉含量為100g/L時(shí)獲得的鍍層自腐蝕電位最貴。
2002年,鄧姝皓、龔竹青等對電沉積納米晶鎳-鐵-鉻合金進(jìn)行了研究。
2003年,鄧姝皓作了脈沖電沉積納米晶鉻-鎳-鐵合金工藝及其基礎(chǔ)理論研究。