?電鍍的基本原理

電鍍是指在直流電的作用下，電解液中的金屬離子還原，并沉積到零件表面形成有一定性能的金屬鍍層的過(guò)程。電解液主要是水溶液，也有有機(jī)溶液和熔融鹽。當(dāng)直流電通過(guò)兩電極及兩極間含金屬離子的電解液時(shí)，金屬離子在陰極上還原沉積成鍍層，而陽(yáng)極氧化將金屬轉(zhuǎn)移為離子。

金屬離子按如下步驟沉積：

①傳遞步驟

液相中的反應(yīng)粒子（金屬水化離子或配合離子）向陰極表面?zhèn)鬟f的步驟，有電遷移、擴(kuò)散及對(duì)流三種不同方式。

②前置化學(xué)步驟

研究表明，直接參加陰極電化學(xué)還原反應(yīng)的金屬離子往往不是金屬離子在電解液中的主要存在形式。在還原之前，離子在陰極附近或表面發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，然后才能放電還原為金屬。

關(guān)于模具電鍍表面處理技術(shù)

模具電鍍耐磨復(fù)合鍍層

復(fù)合鍍，是采用電鍍或化學(xué)鍍的方法，在溶液中加入不溶性的有機(jī)和無(wú)機(jī)的固體微粒，與基質(zhì)金屬共沉積而形成復(fù)合鍍層。耐磨復(fù)合鍍的基質(zhì)金屬有鎳、銅、鈷、鉻和一些合金，也可采用化學(xué)鍍鎳磷合金，使用的分散劑有氧化物、碳化物、硼化物、氮化物以及金剛石等各種硬質(zhì)固體微粒。這類鍍層不僅硬度高、耐磨性好、能降低摩擦件的磨損，同時(shí)也具有良好的抗高溫能力，故有“金屬陶瓷”之稱。

復(fù)合鍍層在400℃高溫時(shí)，仍具有優(yōu)異的耐磨性，展示出優(yōu)異的抗粘著磨損性能。尿烷橡膠模具，經(jīng)含15%Vol氟化石墨微粒鎳鍍層處理的，不使用脫模劑，在成型溫度高的工程塑料的成型中，經(jīng)此處理的模具有成效。

模具電鍍零件熱處理工藝與焊接分析

根據(jù)沖模設(shè)計(jì)規(guī)范，拉深筋的硬度需滿足48~53HRC。為達(dá)到該技術(shù)規(guī)范，模具廠通常對(duì)拉深筋槽進(jìn)行熱處理，提升筋槽的硬度以滿足板材的成形特性。但熱處理設(shè)備與熱處理工藝選擇不當(dāng)時(shí)，會(huì)增加零件淬火后產(chǎn)生裂紋的敏感性。對(duì)壓邊圈裂紋及其周圍區(qū)域分析發(fā)現(xiàn)，裂紋主要分布于淬火或施焊過(guò)的區(qū)域，裂紋均垂直于拉深筋，裂紋長(zhǎng)度45~100mm，且裂紋形貌與淬火裂紋極為相似，采用RMG4015裂紋測(cè)深儀（測(cè)量范圍0~99.9mm，鐵的重復(fù)性±0.1mm，檢測(cè)適宜溫度0~45℃）探測(cè)的裂紋深度為1.8~9mm。

電鍍過(guò)程分析

模具零件電鍍的主要工藝流程：除油清洗、酸洗退鉻、中和、清洗、陽(yáng)極設(shè)置、電鍍及拋光等。在酸洗與電鍍過(guò)程中，由于氫原子直徑較小，能在Fe晶格中自由運(yùn)動(dòng)，在酸性電解質(zhì)環(huán)境下，溶液中的H 從模具零件表面尤其是細(xì)微裂紋處滲入基材內(nèi)部并自由移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中，H 容易在晶格空位、位錯(cuò)、疏松孔隙及微小裂紋處聚集并生成氫分子H2，氫離子向氫原子轉(zhuǎn)化過(guò)程中體積約膨脹10倍，不斷積累形成的高壓氣團(tuán)膨脹促使裂紋生成或裂紋源進(jìn)一步擴(kuò)展，嚴(yán)重降低材料的力學(xué)性能，即發(fā)生氫脆現(xiàn)象。