氯化物-硫酸(suan)鹽型混合(he)體系鍍Cr-Ni-Fe 不銹鋼(gang)合(he)金鍍液(ye)組成及工作條件(jian)見(jian)表(biao)11-3 。
1. 配方(fang)1 (表11-3)
鍍液中使的丙三醇（即甘(gan)油）是一種光亮劑，可(ke)提(ti)高鍍層的光澤。
pH控制(zhi)在(zai)1.8~2.2之(zhi)間，pH較(jiao)低時，鍍(du)液覆蓋能力較(jiao)差(cha)，沉積速率較(jiao)快(kuai)。
pH較高時，鍍(du)(du)液(ye)(ye)覆蓋能力較佳，但(dan)鍍(du)(du)層色澤較暗，沉積(ji)速率較慢。用(yong)(yong)鹽(yan)酸(suan)降低pH,用(yong)(yong)氨水提高pH.由(you)于鍍(du)(du)液(ye)(ye)中有硼酸(suan)緩沖劑的(de)存(cun)在，使鍍(du)(du)液(ye)(ye)的(de)pH變化非常緩慢，一(yi)般在8~12h后用(yong)(yong)pH計測(ce)量，方可(ke)穩(wen)定準確測(ce)得(de)鍍(du)(du)液(ye)(ye)的(de)pH,一(yi)旦加入(ru)過多的(de)氨水，當pH>3.0時，三價鉻會出現Cr(OH)。沉淀，造成鍍(du)(du)液(ye)(ye)渾濁，要(yao)用(yong)(yong)鹽(yan)酸(suan)加入(ru)降低pH至2,才能逐步緩慢溶解所生成的(de)Cr(OH);沉淀。
本溶液要用電(dian)磁轉(zhuan)動(dong)子(zi)(zi)攪(jiao)拌電(dian)鍍，電(dian)磁子(zi)(zi)轉(zhuan)速為250r/min.
2. 配方2 (表11-3)
本配方中使(shi)用檸檬酸(suan)三鈉作為配位(wei)劑(ji)，糊精作為提高鍍層光澤(ze)的添(tian)加劑(ji)。
沉積(ji)速率實驗結果見表11-4。
從表11-4可見，pH=2時，沉(chen)積速(su)率最大(da)，其次是電(dian)流(liu)密度(du)，溫度(du)對(dui)沉(chen)積速(su)率的影響最小。
鍍層的(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕測(ce)(ce)試(shi)(shi)：動電(dian)位(wei)掃描測(ce)(ce)試(shi)(shi)是(shi)將電(dian)極(ji)放在3.5%NaCl室溫(wen)溶液中的(de)，極(ji)化(hua)范圍調到相對開路電(dian)位(wei)±0.2V,掃描速率0.2mV/s,測(ce)(ce)定陰陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)曲(qu)線，計算腐(fu)蝕速率，腐(fu)蝕電(dian)流(liu)的(de)實驗結果見表11-5。
由表11-4、表11-5可見(jian)，不同工藝參數下，電鍍(du)得到的(de)鍍(du)層的(de)耐蝕性能相差很大，Fe-Cr-Ni合金在(zai)3.5%NaCl溶液中沒有明顯的(de)鈍化現象，但卻顯示了一定的(de)延緩腐蝕效果，通(tong)過實驗得出的(de)最優(you)方(fang)案為電流密度為12A/d㎡,溫度為25℃,pH為2。
3. 配方3 (表11-3)
a. 鍍(du)液pH的影響
①. 鍍液(ye)pH對(dui)鍍層成分含量的(de)影(ying)響
鍍液pH對鍍層成分含量的影響見圖11-3(溫度30℃,電流密度14A/dm2,CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/NP+濃度比為1:5)。
由(you)圖11-3可見，隨著pH的升高，鍍(du)層(ceng)中鐵和(he)鉻的含(han)量先略有升高，然后降低(di)。pH=2時(shi)出現峰值。
②. 鍍液pH對鍍層硬度的影響
鍍液pH對鍍層硬度的影響見圖11-4（溫度30℃,電流密度14A/d㎡,CrCl3·6H2O 25g/L,Fe3+/Nj+濃度比1:5)。
由圖11-4可見，鍍層的硬度隨pH的升高而減小。這是由于pH升高，鍍層中鐵和鉻的含量降低，使鍍層硬度下降。pH升高，陰極析氫量減少，使合金層中氫含量減少而降低鍍層硬度。pH1.5時，鍍層硬度最高，pH2~2.5時，鍍層中鐵和鉻的含量下降迅速，硬度下降緩慢。pH過低，析氫嚴重，表面出現氣道和針孔。pH過高，Cr3+易發生羥橋基聚合反應，鍍層邊緣出現黑色沉積物，質量變壞。故pH應控制在2.0為宜。
b. 陰(yin)極電(dian)流(liu)密(mi)度的影響
①. 陰極(ji)電流密(mi)度(du)對鍍層成分含(han)量(liang)的影響
陰極電流密度對鍍層成分含量的影響見圖11-5(溫度30℃,pH 2.0,CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+=1:5)。
由(you)圖11-5可(ke)見，隨著(zhu)陰極電流密度(du)的增大，鍍(du)層中鐵和鉻的含(han)量迅(xun)速增加，電流密度(du)大于14A/d㎡后，鍍(du)層中鐵和鉻的含(han)量略(lve)有下降(jiang)。陰極電流密度(du)過大。鍍(du)層表面質量變(bian)差，析(xi)氫嚴重，鐵、鉻含(han)量略(lve)有下降(jiang)。因此(ci)，電流密度(du)控制在14A/d㎡為宜。
②. 陰極電流密度對鍍層硬度的(de)影響(xiang)
陰極電流密度對鍍層硬度的影響見圖11-6（溫度30℃,pH 2.0, CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+=濃度比1:5)。
由圖(tu)11-6可(ke)見，隨(sui)著(zhu)陰(yin)極電流密(mi)度的增大，鍍(du)層(ceng)中鐵和鉻的含量迅速(su)增加(jia)，相應鍍(du)層(ceng)的硬度也隨(sui)之增加(jia)。
c. 溫(wen)度(du)的影響
①. 鍍液(ye)的溫度對鍍層成分含量(liang)的影(ying)響
鍍液的溫度對鍍層成分含量的影響見圖11-7(電流密度14A/d㎡，pH=2, CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖(tu)11-7可見，鍍(du)液(ye)溫度的升高，鍍(du)層中鐵和鉻的含量先(xian)增(zeng)加(jia)后減小，在30℃時(shi)出現峰值。
②. 鍍液溫度(du)對(dui)鍍層硬度(du)的影響
鍍液的溫度對鍍層硬度的影響見圖11-8 (電流密度14A/d㎡,pH=2, CrCl3·6H2O 25g/L,Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖11-8可(ke)見，隨著鍍液溫度的升高，鍍層的硬度在30℃時出現(xian)峰值(zhi)。故溫度應控制在30℃為(wei)宜。
d. 鍍液中CrCl3·6H2O濃度的影響
①. 鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層成分含量的影響
鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層成分含量的影響見圖11-9，(電流密度14A/d㎡,pH=2,溫度30℃,鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖11-9可見，隨著鍍液中CrCl3·6H2O濃度的增大，鍍層鉻的含量緩慢增加，鐵含量緩慢減少，由于增大Cr3+濃度有利于Cr3+的沉積，但Cr3+濃度過大，Cr3+易發生羥橋反應，使Cr3+在陰極放電析出困難，使鍍層中鉻含量降低，故CrCl3·6H2O濃度應控制在25g/L為宜。
②. 鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層硬度的影響
鍍液中CrCl3·6H2O濃度對鍍層硬度的影響見圖11-10，(電流密度14A/d㎡,pH=2,溫度30℃,Fe2+/Ni2+濃度比1:5)。
由圖11-10可見，由于增大鍍液中Cr3+的濃度，有利于Cr的沉積，鍍層的硬度變化和鍍層中鉻的含量上升趨勢相同，當CrCl3·6H2O 為25g/L時，鍍層硬度達到峰值。Cr3+濃度過大，Cr3+易發生羥橋反應，Cr3+在陰極放電析出困難，鍍層中鉻含量降低，導致鍍層硬度變小，故CrCl3·6H2O 應控制在25g/L為宜。
e. 鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比值的影響
①. 鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比值對鍍層成分含量的影響
鍍液中Fe2+/Ni2+濃度比對鍍層成分的影響見圖11-11(電流密度14A/d㎡2,pH=2,溫度30℃,CrCl3·6H2O 25g/L)。
由圖11-11可見，鍍液中c(Fe2+)/c(Ni2+)對合金中鐵的含量影響比較大，通過固定鍍液中Ni2+的濃度而改變Fe2+的濃度，鍍層中鐵的含量先迅速增加，鎳的含量自然下降，由于Fe-Ni-Cr合金為異常共沉積，鍍液中Fe2+的濃度增加，更有利于優先沉積，鉻含量也略有上升。當c(Fe2+)/c(Ni2+)接近0.2時，可得到合鐵鉻較高的合金鍍層。
②. 鍍液中Fe2+/Ni2+濃度對鍍層硬度的影響
鍍液中（Fe2+)/(Ni2+)濃度比對鍍層硬度的影響見圖11-12。
由圖11-12可見，通過固定鍍液中Ni2+的濃度而改變Fe2+的濃度，鍍層中鐵含量迅速增加，鎳含量下降，更有利于先沉積，鉻含量也略有上升。鍍層的硬度則由于鐵含量迅速上升而不斷增大，當c(Fe2+)/c(Ni2+)接近0.2時出現最大值，隨后鐵和鉻的含量下降，硬度也隨之下降。由此可見，控制c(Fe2+)/c(Ni2+)接近0.2,可得到含鐵、鉻較高，硬度較大的合金鍍層。
f. 鍍層形(xing)貌和結構(gou)
按照(zhao)表11-3的(de)(de)配方3 的(de)(de)最(zui)佳含量(liang)及(ji)工藝控制在(zai)(zai)最(zui)佳條件，電鍍(du)(du)實驗可得Cr6%、Fe 54%、Ni40%,硬度高達(da)70(HR30T)的(de)(de)光亮鍍(du)(du)層(ceng)。所得鍍(du)(du)層(ceng)掃描電鏡(jing)可見鍍(du)(du)層(ceng)表面結(jie)晶(jing)均(jun)勻，結(jie)構致(zhi)密，沒(mei)有(you)(you)孔洞和(he)裂紋，鍍(du)(du)層(ceng)光亮性(xing)極(ji)好(hao)，只(zhi)有(you)(you)當電沉積時(shi)間較(jiao)長、鍍(du)(du)層(ceng)較(jiao)厚時(shi)才會出現細小的(de)(de)裂紋，但也不存(cun)在(zai)(zai)針孔。
