電鍍鎘（用作鋼鐵零件的防護(hù)層）

簡介

借電解作用。在鋼鐵制件表面上沉積一層鎘的方法。用于防止海水或鹽霧的腐蝕，提高裝配緊密性和摩合性，并增加美觀。廣泛應(yīng)用于船舶機(jī)件、航海儀器、儀表和緊固零件等制造工業(yè)，分為酸性鍍鎘法(以硫酸鎘或氟硼酸鎘為電解液的主要成分)和氰化鍍鎘法(以氰化鎳、氫氧化鈉和氰化鈉為電解液的主要成分)。氰化鍍鎘電解液配制簡單，分布能力較高，可鍍外形復(fù)雜的制件，鎘鍍層晶體細(xì)致而結(jié)合力強(qiáng)，應(yīng)用較多，現(xiàn)應(yīng)用的無氰電解液，用中性銨鹽和氨羧絡(luò)合劑-銨鹽等。電鍍后，在鉻酸溶液中鈍化，再?zèng)_洗和干燥。

特點(diǎn)

鎘在海洋性的大氣或海水接觸的零件及在70℃以上的熱水中，鎘鍍層比較穩(wěn)定，耐蝕性強(qiáng)，故鍍鎘常用于海洋性環(huán)境使用的鍍層。

鎘是銀白色的可塑性的金屬。鎘金屬易于鍛造和輾壓。鎘的相對原子質(zhì)量為112.41，密度為8.65g/cm ，熔點(diǎn)為320.9℃，沸點(diǎn)為767℃。鎘在化合物中以二價(jià)金屬存在。其硬度為200HV。鎘的化學(xué)性質(zhì)與鋅很相似，但不溶于堿液中，能溶于硝酸和硝酸銨中，在稀硫酸和稀鹽酸中溶解很慢。在室溫和干燥的空氣中，幾乎不發(fā)生化學(xué)變化，但在潮濕的空氣中鎘則易氧化，形成的氧化膜能夠保護(hù)金屬鎘不再繼續(xù)受腐蝕。

鎘的蒸氣和可溶性鎘鹽都有毒，必須嚴(yán)格防止鎘的污染。鎘的標(biāo)準(zhǔn)電位為-0.4V。在一般工業(yè)大氣環(huán)境中，鎘鍍層對鋼鐵件是屬于陰極性鍍層，但在海洋性氣候、海水或高溫環(huán)境中，鎘鍍層對鋼鐵件是屬于陽極性鍍層。當(dāng)工作溫度超過232℃以上時(shí)，鎘鍍層易于導(dǎo)致零件發(fā)脆。

鎘鍍層常用于航空、航海、無線電和電子產(chǎn)品零件的防護(hù)。

國內(nèi)生產(chǎn)中應(yīng)用較多的鍍鎘溶液類型有：氨羧絡(luò)合物鍍鎘、酸性硫酸鹽鍍鎘和氰化鍍鎘。此外，還有焦磷酸鹽鍍鎘、堿性三乙醇胺鍍鎘和HEDP鍍鎘等。

具體方法

鎘鍍層主要用作鋼鐵零件的防護(hù)層。在一般大氣和工業(yè)大氣條件下，相對于鋼鐵基體，鎘鍍層是陰極性鍍層，而在不含工業(yè)性雜質(zhì)的潮濕大氣或海洋性大氣條件下，鎘鍍層屬于陽極性鍍層。應(yīng)用較廣的鍍液有氰化物鍍液、氨羧絡(luò)合劑鍍液和酸性鍍液等。

氰化物鍍鎘

氰化物鍍液具有較大的陰極極化作用，鍍層平滑細(xì)致。含有添加劑時(shí)，可獲得光亮鍍層，其孔隙少，耐蝕性高，但產(chǎn)生氫脆的傾向性大。主要適用于抗拉強(qiáng)度較低韻鋼的防護(hù)。

a.鍍液應(yīng)定期分析，調(diào)整和過濾。并按分析結(jié)果添加氰化鈉和氧化鎘，控制NaCN:Cd=3～4：1。其它成份也應(yīng)根據(jù)鍍層質(zhì)量補(bǔ)加。

b.使用陽極時(shí)應(yīng)套布套，不用時(shí)應(yīng)將陽極取出。銅及錫焊的零件最好帶電下槽，避免鐵、銅、錫等雜質(zhì)增多。

c.鍍液允許的雜質(zhì)含量為：銅不大于1g/L、錫不大于0.05g/L、鐵和鋁不大于10g/L，碳酸鹽不大于80g/L。金屬雜質(zhì)用小電流處理，碳酸鹽的去除同氰化物鍍鋅。

氨酸絡(luò)合劑鍍鎘

氨羧絡(luò)合劑鍍液可獲得結(jié)晶細(xì)致、耐蝕性好的鎘鍍層，溶液穩(wěn)定，均鍍能力和深鍍能力不亞于氰化鍍鎘鍍液。但鍍層脆性較大，溶液對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重、污水處理較困難。

酸性鍍鎘

酸性鍍鍋鍍液成分簡單，成本低。由于沒有添加絡(luò)合劑，陰極極化作用較小，均鍍能力與深鍍能力較差，只適用于電鍍形狀簡單的零件。

性質(zhì)和用途

電鍍鎘成型零件

鍍鎘和鍍鋅一樣，往往對鋼鐵特別是高強(qiáng)鋼部件易產(chǎn)生“氫脆”，但鍍鎘比鍍鋅產(chǎn)生氫脆的傾向性小些。因此，通常采用低氫脆鍍鎘作為結(jié)構(gòu)鋼、高強(qiáng)鋼和彈簧鋼部件的重要防護(hù)方法。但電鍍后，仍需進(jìn)行嚴(yán)格的除氫處理，或采用其他更有效的防滲氫措施。

鍍鎘還容易出現(xiàn)“鎘脆”現(xiàn)象，通常是在較高溫度，并同時(shí)存在一定應(yīng)力條件下，可使鋼和鈦合金產(chǎn)生鎘脆。由于鍍鎘層在232℃以上能浸蝕到鋼鐵件的基體中去，能造成所謂“鎘脆”現(xiàn)象，故使用溫度不應(yīng)超過232℃。

鍍鎘層可以焊接，該鍍雇能減少鍍銅電觸點(diǎn)的氧化，還不增加接觸電阻。鍍鎘層通常用在鋼鐵緊固件、管道件等受力件、鋁和鋁合金件、鎂合金件以及與橡膠接觸的鋼件及銅件上。特別是一些彈性件、螺紋件、標(biāo)準(zhǔn)件以及航空航天、造船、電子及軍工產(chǎn)品等習(xí)慣采用鍍鎘。但鎘的蒸汽和它的可溶性鹽類是有劇毒的，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，鍍鎘層的應(yīng)用受到嚴(yán)格的限制，現(xiàn)已經(jīng)很少應(yīng)用，大多數(shù)采用鍍鋅層和鋅合金層來取代鍍鎘層。