碱性锌镍合金电镀工艺控制要点

随着科学技术和现代工业的飞速发展，锌镀层已不能满足人们对高耐蚀性的要求，电镀锌基合金的应用越来越广泛。在锌基合金中，锌镍合金（通常含质量分数为10%~15%）具有较高的耐蚀性（为锌镀层的3~6倍），其硬度为200~250HV，高于碱性锌酸盐镀层硬度（90~120HV），且氢脆性小，焊接性和机械加工性良好。另外，它的熔点也较高，耐高温性能很好。因此，锌镍合金是一种优良的防护装饰镀层，适用于恶劣的工业大气和恶劣的海洋环境中使用。在汽车零部件上也有广泛的应用，尤其适用于高强度钢和弹簧钢上的电镀，并可作为军工产品的代镉镀层。镍含量为10%~15%（质量分数，下同）的锌镍合金镀层为单相γ结构，电极电位比Zn偏正，其腐蚀电动势较小，因而腐蚀速度缓慢。合金镀层腐蚀时，表面生成的腐蚀产物（主要为ZnCl2·4Zn(OH)2）具有良好的绝缘性能，抑制了镀层的进一步腐蚀。锌镍合金镀层的高耐蚀性和绝缘性只与腐蚀产物有关。研究表明，当镍含量为10%~15%时，锌镍合金镀层的耐蚀性最好，因此现代Zn-Ni合金镀层的镍含量均为10%~15%。

1.锌镍合金电镀工艺

锌镍合金电镀工艺流程为：化学脱脂─二级逆流水洗─脱脂酸洗─三级逆流水洗─阳极电解脱脂─二级逆流水洗─活化─三级逆流水洗─碱浸─锌镍合金电镀─第四级逆流水洗─纯水浸泡─钝化─二次纯水洗─热纯水洗─压缩空气干燥─烘干。

1.1 预处理注意事项

为保证合金镀层有理想的结合强度和外观，工件表面应做到“四无”，即无油污、无锈迹、无灰尘、无氧化膜。前三个“无”电镀工人都知道，但最后一个“无”却常常被人们忽视。

氧化膜是在工件基体表面形成的一层结构松散的氧化物或吸附剂(统称氧化膜)。如果这种松散的物质在电镀时不能很快溶解或除去，而混入镀层中，将大大降低镀层的结合强度，镀层外观易出现花斑、雾状、针孔、粗糙等缺陷。带有氧化膜的工件表面状态称为“钝化”或“不活性”，这种状态会阻碍合金镀层在基体表面晶格的自然延伸，造成各种电镀缺陷。金属表面氧化膜(钝化状态)形成的原因有很多，例如钢工件在进入Zn-Ni合金镀槽前必须经过酸洗活化处理，如果钢工件在酸洗活化处理后长时间暴露在空气中，镀件表面会很快形成一层氧化膜，有时甚至会产生浮锈。酸洗活化过程中酸液浓度越高，钢工件在空气中越容易氧化，因此在酸洗活化过程中加入适量的添加剂，避免或减少氧化膜的形成是非常必要的。这类添加剂主要由缓蚀剂、表面活性剂以及对铁基体有活化作用的有机物等组成。

由于碱性锌镍合金对前处理的要求很严格，所以认真及时的完善前处理工艺是非常有必要的，也是保证产品质量的一项极其重要的措施。另外，返回的工件在进入此工艺流程前，必须先在离线酸洗槽中将合金镀层剥离掉，返回的工件绝对不允许直接上线生产。另外，需要注意的是，挂具经过一道工序后，必须在另一道酸洗液中将锌镍合金镀层完全剥离掉，才能上线使用。如果每次都没有将锌镍合金镀层完全剥离掉，轻则会影响工件的运动，严重的会有挂具痕迹、阴阳面等。