不锈钢电镀工艺

PAGEPAGE3不锈钢电镀工艺1概述（1）由于不锈钢具有强度高、耐蚀性强，有些不锈钢还有抗高温等许多优点，所以不锈钢在工业上的应用比较广泛，为了赋予不锈钢零件表面某些特殊的理化性能，常常通过电镀某种金属镀层来满足要求。在不锈钢上电镀适当的金属之后可改善其钎焊性能，减轻高温氧化，提高导热性、导电性，在制作弹簧或拉丝时改善润滑性等。（2）不锈钢所以具有非常好的抗蚀性能，主要是因为其表面能生成一层薄而透明且附着牢固的自然钝化膜，能有效地隔绝腐蚀介质的侵蚀。并且，在一般情况下，这层自然钝化膜即使遭到破坏，但仍可以在新鲜的表面上迅速地重新生成并完整地得到恢复。然而，当不锈钢需要进行电镀时，这层自然钝化膜却成了电镀的最大障碍。若不把其彻底除去，就得不到与基体结合牢固的良好镀层，明显地出现起泡、脱落；不明显的，表面镀层看似平整，但经不起弯曲划痕等结合力试验。由此可见，不锈钢上电镀，关键在于选择合适的镀前表面处理工艺，有效地除去自然钝化膜并防止其再生成。只有这样，才能保证镀层与基体之间具有良好的结合力。（3）用一般酸性浸蚀法，例如，使用混合酸（硝酸300ml/L，氢氟酸100ml/L，盐酸30ml/L，温度50～60℃，时间1～10min）进行酸蚀，企图使不锈钢表面钝化膜彻底除去，并立即电镀，镀层表面虽然很好，但经弯曲试验，镀层有起皮现象，表面镀层结合力不好，可以认为是镀层与基体不锈钢之间存在着新的钝化膜所致。也就是说，在原先不锈钢表面上有一层薄而透明的氧化膜，此膜用酸蚀除去后又能迅速生成一层新的钝化膜。因此，按一般钢铁零件的电镀工艺不能获得附着力良好的镀层。根据“软硬酸碱理论”分析：不锈钢表面钝化膜中铬离子和镍离子分别是“硬酸”和“交易酸”，酸蚀液中氟离子为硬碱，它们之间有很强的亲和力，易生成配阴离子，牢固吸附着表面，进而使金属表面与溶液之间又形成的阻隔层。虽然这些配阴离子在酸性介质中会被溶解掉，但水洗后不可避免地保留部分配阴离子于不锈钢表面，生成新的钝化膜。这就是用一般酸蚀方法作为镀前处理不能满足不锈钢上电镀层结合力要求的原因。（4）不锈钢零件进行脱脂和酸蚀后，还要进行各种方法进行活化处理，才能保证电镀层有足够的附着力。（5）进行电镀的不锈钢主要有两大类：一类是非奥氏体型不锈钢，包括马氏体型和铁类型不锈钢，如0Cr13、1Cr13、2Cr13等。这类不锈钢中含碳量较高；另一类是奥氏体型，如1Cr18Ni9Ti、1Cr14Mn14Ni等。这类不锈钢中含镍量较高。（6）奥氏体型和非奥氏体型不锈钢的镀前表面处理方法基本相同。但奥氏体型不锈钢由于含镍量高，表面更易钝化，所在电化学除油时，不能采用阳极电化学除油；在浸蚀时也不能采用阳极活化。（7）不锈钢电镀工艺流程由除油、酸性浸蚀、活化、预镀和电镀等工序所组成。但活化处理并不一定只采用一种办法。有采用酸性浸蚀处理与阴极处理组合，或者酸性浸蚀处理和活化-预镀同时处理的方法。有的可省去预镀工序。除油工序是除去不锈钢表面的油脂和其它附着物，以清洁表面的一个重要处理步骤。对于不含镍而含铬13%的不锈钢，如果在盐酸溶液中进行阴极处理表面就变色，会使镀层结合力变差；而采用浸渍去油（表面活性剂溶液）和阳极电化学除油联合除油。浸渍活化处理（50%HNO3溶液）和活化-预镀同槽处理（氯化镍-盐酸溶液）联合活化，再进行电镀就能提高镀层的结合力。总之，不锈钢上的电镀工艺流程随钢材的材质及镀种不同而不同。2不锈钢的镀前表面处理和预镀工序2.1除油不锈钢零件的除油，基本与黑色金属的除油工艺相同，可采用化学除油或电化学除油方法，但是对于镍铬不锈钢，不宜采用阳极电化学除油、不锈钢的除油工艺配方及其操作条件见表1和表2。表1不锈钢化学除油工艺配方及其操作条件配方编号1[1]2[2]3[3]4[4]567[5]8[6]氢氧化钠/(g/L)碳酸钠/(g/L)磷酸三钠/(g/L)表面活性剂/(g/L)OP乳化剂/(ml/L)105洗净剂/(ml/L)604洗净剂/(ml/L)6501洗净剂/(ml/L)10540——60406010～2020～30——3～5———300————————28～3530～40—————20～4020～305～15—1～3———80～10030～6020～30—————60～9010～2020～401～2————403050—3———时间/min温度/℃1560～8010～3070～901煮沸＞2080～90除净为止80～90除净为止80～9010～2045～553080～90表2不锈钢电化学除油工艺配方及其操作条件配方编号1[7]2[8]3[4]4[9]5[10]6[11]7[12]氢氧化钠/(g/L)碳酸钠/(g/L)磷酸三钠/(g/L)硅酸钠/(g/L)OP-10/(g/L)33～4020～3020～303～5—40～6020～4020～303～10——30～3530～352～4—10～2020～3020～303～5—10～30—25～50—1～225～40—25～402～5—15～2520～2520～5—0.1～1.5温度/℃Dk/（A/dm2）先阴极除油时间/min后阳极除油时间/min60～803～53～51～260～80101～5—70～803～62～41～1.560～903～103～51～5550～702～5先阴极除油后阳极除油70～100——1～580～853～82～3—*电极材料：钢板或镀镍铁板。2.2浸蚀不锈钢表面往往附有一层致密难溶的氧化皮或自然钝化膜，这层氧化皮或钝化膜中大都含有氧化铬、氧化镍和十分难溶的氧化铁铬（FeO、Cr2O3）等。电镀前必须清除干净。为了有效地除去这层氧化皮膜，并尽量减少基体金属的腐蚀，一般需经过松动氧化皮、浸蚀以及除挂灰三个步骤。但对于只存在较薄钝化膜的不锈钢零件，也可以直接进行浸蚀除膜即可。2.2.1松动氧化皮松动不锈钢的氧化皮的工艺配方及其操作条件见表3。2.2.2浸蚀不锈钢含有镍铬等元素，表面上的氧化皮或钝化膜非常致密，在浸蚀时一般都采用混合酸浸蚀除膜，主要有以下五种，详见表4。（1）盐酸（配方编号1、4）、硫酸（配方编号7）和盐酸-硫酸（配方编号2、5）型：这些溶液成分简单，浸蚀效果好，对基本腐蚀性小，浸蚀后零件表面上残留有一层黑膜。该类型适用于马氏体不锈钢零件的浸蚀。表3松动氧化皮膜的工艺配方及其操作条件配方编号1[18]23[13]4[13]5[13]6[9]7氢氧化钠/(g/L)硝酸钠/(g/L)亚硝酸钠/(g/L)硝酸/(ml/L)磷酸三钠/(g/L)高锰酸钾/(g/L)600～800250～350———————80～150—————5%～10%(V)——80～100————20～50600～800—————500～600—120～140—60～70—500～600—————温度/℃DA/（A/dm2）时间/min100～150—30～60室温—30～60室温—30～6080～105—10～15140～145—10～15140～145—30～50煮沸—15～30表4不锈钢的浸蚀工艺配方及其操作条件配方编号硫酸/(ml/L)盐酸/(g/L)硝酸/(ml/L)氢氟酸/(ml/L)硫酸镁/(g/L)三氯化铁/(g/L)若丁/(g/L)乌洛托品/(g/L)缓冲剂/(g/L)双氧水/(ml/L)乙醇/(ml/L)温度/℃时间/min1[13]—300～500——————适量——室温20～402[13]40～60g/L130～150——————适量——室温30～403190～240280～330————适量——230～280110～130室温3～54[14]—250%(V)——————0.5～1——20～405～205[13]250～300g/L120～150——————0.3～0.8——50～6030～606[13]10%(v)—250～300g/L50～60g/L———————室温20～507[15]35～45——————————60308——15～25————————55～6530～609[13]—60130～1502～5————适量——室温10—50～70ml/L170～21090～100———————室温2～1011[5]—60～80250～300g/L100～120g/L———————室温2～812[16]—25080g/L100g/L———————室温1～213[2]5%～10%(wt)——2%～5%(wt)———————15～251～1.214—30ml/L300100———————50～601～1015[2]8%～10%(wt)—6%～8%(wt)4%～6%(wt)———————15～251～21615～55—50～5545～55———————室温30～5017[14]90～120g/L—70～100g/L18～22g/L———————14～205～151880～100g/L—60～90g/L20～50g/L————适量——室温20～4019[17]70～90———90～110——————室温3～1020100———80～100——————室温5～1021[2]—100～150———200～250—————15～251.5～2.522[8]—150～170———250～330—————室温1.5～223250～300120～130ml/L————0.3～0.80.3～0.8———45～6030～60在配方编号2中，盐酸为主要的浸蚀液，加入少量硫酸后，能提高其浸蚀能力，对基体腐蚀缓慢，故常用于预浸蚀。配方编号5中，硫酸含量还要高一些，需加温，其浸蚀效率就高。（2）硫酸-硝酸型（配方编号8）：这种溶液适用于非镍铬不锈钢零件的浸蚀。（3）硝酸-氢氟酸型（配方编号6）：对氧化皮有很强的溶解能力，而对基体腐蚀小；它适用于奥氏体不锈钢。（4）硫酸-氢氟酸型（配方编号13）：适用于氧化膜较轻的马氏体不锈钢。（5）硝酸-硫酸-氢氟酸型（配方编号15～18）：这种溶液适用于精密的镍铬不锈钢零件的浸蚀，它对氧化皮有强烈溶解和松动作用，浸蚀后的零件表面残渣较少。缺点是含有毒的氢氟酸，因此必须在良好的通风条件下工作。此外，浸蚀液对基体金属也有腐蚀作用，因此浸蚀时间应严格控制。配方编号15适用于氧化皮较严重的马氏体不锈钢。配方编号17在浸蚀时，既要保持足够的浸蚀时间，又要严防过腐蚀；浸蚀后应水洗并尽快转入后续工序。配方编号18适用于奥氏体不锈钢精密零件的浸蚀。（6）硝酸-盐酸-氢氟酸型（配方编号9～12和14）：这种溶液适用于镍铬不锈钢，它对氧化膜有较强的溶解作用，对基体有一定的腐蚀，尤其对焊缝容易引起过腐蚀，操作时要严格控制浸蚀时间。此外，因含有毒的氢氟酸，必须在良好的通风条件下工作。配方编号9适用于氧化皮较厚的奥氏体不锈钢和耐热钢零件的浸蚀、光亮浸蚀，适当调整三酸的浓度，可以得到一定的抛光效果。配方编号12可很快除去不锈钢表面难溶于盐酸的铬酸亚铁（FeCrO4）以及不锈钢含有的硅或氧化硅（Si，SiO2），使基体表面的化学活性增加，使后续化学沉积镍速度加快。（7）盐酸-硫酸-双氧水环保型（配方编号3）：在浸蚀过程中不会产生有害物质，浸蚀的不锈钢表面能达到镜面光亮，达到除锈质量好、污染小的目的。该浸蚀液的配制过程：水→浓H2SO4→冷却室温后加浓HCl→乙醇→乌洛托品→补加水到工艺范围内。每加一份化学试剂时均需搅拌均匀。（8）高铁盐型（配方编号19～22）：这种溶液适用于精密的一般不锈钢零件的浸蚀，它对较薄的氧化膜有较好的浸蚀作用。反应缓和，对基体无腐蚀，浸蚀后的零件表面光洁。缺点是对厚氧化膜浸蚀能力差。配方编号21适用于氧化膜较轻微的马氏体不锈钢零件的浸蚀。2.2.3除挂灰不锈钢在某些溶液中浸蚀后，表面会有一层浮灰（黑膜），需要在含有强氧化剂的溶液中除去，或在碱液中电解除去，其工艺配方及其操作条件见表5。表5不锈钢除挂灰工艺配方及其操作条件配方编号1234567[8]硝酸(1.42)/g/L双氧水(30%)/(ml/L)三氯化铁/(g/L)硫酸(1.84)/(ml/L)铬酐/(g/L)氯化钠/(g/L)氢氧化钠/(g/L)高锰酸钾/(g/L)30～505～15——————40～6015～25—————————20～4070～1001～2—————40～60100～1504～6————————50～100———40～50———————————500～60030～40温度/℃DA/（A/dm2）时间/min15～25—0.5～1室温—0.5～1室温—2～10室温—5～1070～902～55～1540～50—1～590～100—除尽为止经热处理的不锈钢零件在酸性浸蚀表面留有挂灰，也可以电化学除油槽中用阳极处理除去。如氧化皮太厚，经浸蚀再在电化学除油槽中进行阳极处理反复进行至表面残渣除尽[14]。2.3活化预处理不锈钢的镀前活化预处理十分重要，它的作用是使经浸蚀后的不锈钢零件表面进一步净化，使其裸露出新鲜的基体表面，或闪镀上一层很薄的金属（如铜或镍），以防止新鲜表面重新钝化，从而有效地保证获得结合力好的金属镀层。其主要方法有阴极活化、浸渍活化、活化与预镀同槽处理法、活化与预镀分槽处理法、镀锌活化和电抛光等方法。这些活化处理各有优缺点，可根据不锈钢材质、使用环境、功能性和结合力的要求适当地选择使用。2.3.1阴极活化阴极活化工艺配方及其操作条件见表6。表6不锈钢阴极活化工艺配方及其操作条件配方编号1234工序（Ⅰ）工序（Ⅱ）H2SO4(1.84)/(ml/L)HCl(1.16)/(ml/L)50～500——50～500—100～30050～100——150～200温度/℃Dk(A/dm2)时间/min室温0.5～21～5室温21～5室温—0.5～1室温0.5～31～5室温1～2先阳极电解1min后阴极电解2min从表中看出，电解液可采用盐酸或硫酸。其中，盐酸用得最多，是一种很好的活化液。在活化处理中，阴极（零件）上会产生大量的氢气，氢气泡的大小、密度等是由盐酸（或硫酸）浓度、处理条件等所决定。在酸液中常常添加一些其它药品，这些药品成为不锈钢的缓蚀剂，能很好地防止烧焦，并能有效地获得细而高密度的气泡。正是这种气泡的控制对镀层的结合力影响很大。刚配制的电解液不能使用。在更新溶液时如全部更换，镀层结合力就差。所以，需要保留一半老的溶液。该方法与用磷酸溶液电解抛光的很相似。新配的活化液是无色透明的。随着处理量一多变得微带黄色，这时得到的活化表面最好，以后逐渐变成深绿色，效果就不好。所用的水必须采用纯水。若水质不好，则活化也不会好。另外，采用石墨电极做阳极，必须套上阳极袋。活化液中若有金属离子等杂质存在，镀层的结合力就会显著恶化。因此，要防止从导线上溶入铜离子和从电镀设备上混入铁和镍。当镀件上产生氢气时，常常附着在零件表面上，若久久不脱离的话，附着的部分就会因烧焦而变色。去油不好、有污迹或表面粗糙都会使气泡易于吸附。活化处理后到进行电镀这段时间非常重要。最好能立即电镀。否则，在水中放置的时间不能超过1min。配方编号3是先在盐酸中浸渍，再在硫酸液中阴极活化，是组合式活化工序。配方编号4是先阳极电解，再阴极电解，也是组合式活化工序。2.3.2浸渍活化将不锈钢在无机酸或有机酸中浸渍，使表面活化的方法叫浸渍活化。其中，无机酸用盐酸、硫酸等；有机酸用草酸、醋酸等。以上这些酸可单独使用；也可混合使用，但醋酸不能单独使用。此外，在特殊情况下，也可用硝酸。浸渍活化的工艺配方及其操作条件见表7。在配方编号1中处理时，若处理1min后仍无气体逸出，则用碳钢棒与零件相接触以诱导产生气体。处理后会产生一层深色的膜，这层膜会在随后的电镀溶液中被除去，也可施加0.5A/dm2的阴极电流密度来加速活化。配方编号2适用于自动线上的不锈钢直接镀铬，不宜用于镀铜或镀镍。2.3.3活化与预镀同槽处理法（1）该处理采用的溶液通常在盐酸中添加氯化镍，但也可以添加硫酸铜来代替氯化镍。活化与预镀同槽处理的工艺配方及其操作条件，详见表8。在表中涉及用于预镀镍的阳极材质时，其含硫量不得超过0.01%。在预镀铜中，用电解铜作阳极。表7不锈钢浸渍活化工艺配方及其操作条件配方编号1234[2]5[16]67[14]硫酸(1.84)/(ml/L)盐酸(1.16)/(ml/L)醋酸/(g/L)氢氟酸/(ml/L)氟化铵/(g/L)硝酸/(g/L)200～500—————101—————50010————150～200g/L—————10%(wt)——5%(wt)———50—50—90～120g/L——18～22g/L—70～100g/L温度/℃时间/min65～85析出气体后再持续1min以上室温0.5305～1015～250.5～1601～2室温0.5～214～205～15表8活化与预镀同槽处理的工艺配方及其操作条件配方编号12[17]34[8]5[18]67[9]8[19]NiCl2·6H2O/(g/L)CuSO4·5H2O/(g/L)HCl(1.17)/(ml/L)NiSO4·7H2O/(g/L)220～240—100～120—160～200—80～100—300～400—120～140———70～90250——100～150g/L27060～200—100—200～250—180～220——0.41000—温度/℃活化时间/minDk/(A/dm2)电镀时间/min阳极移动/(次/min)20～405～125～122～520～3020～4010～155～102～620～3020～405～105～152～420～30室温1～52～33～5—室温0.582—室温550A/桶(1～2kg)10～15—室温2～33～52～3—室温—4.5～6.71～2—（2）配方编号1～7是活化与预镀镍同槽处理工艺，温度最好30℃；超过30℃应冷却或降低盐酸含量。配方编号8是化学活化与预镀铜同槽处理工艺。（3）配方编号1操作时，先浸泡1～3min，使工件表面充分活化和润湿后，大电流冲击，可获得结合力好的闪镀镍层。成分简单，溶液稳定。电流开到20A/dm2也不致烧焦。（4）配方编号2在应用于不锈钢滚镀时，当零件经除油、酸性浸蚀、水洗后入滚筒，零件在滚镀槽里先不通电运转3～5min（相当于化学活化工序），接着通电预镀10～15min。[17]（5）活化与预镀镍同槽处理方法就是将已浸蚀过洁净的不锈钢零件先在槽液中放置几分钟，使不锈钢表面被槽液中盐酸浸蚀。当产生气泡2min后，再进行预镀镍（或预镀镀铜）。在初始浸渍时会产生大量的新生态氢原子，起还原作用，使表面氧化膜被还原溶解：2H++2e→2H→H2↑氢原子立即变成氢气机械地冲破氧化膜，然后在阴极过程中镍离子在阴极不锈钢表面上放电沉积结合力牢固的镍层。Ni2++2e→Ni（6）由于活化与预镀在同一槽液中立即进行预镀镍或铜，这样就可回避了洁净表面再次形成钝化膜的可能性。因此，该方法的最大优点是与其它活化处理法相比较能容易地为现场所采用，它可减少控制结合力的麻烦。（7）经上述活化与预镀后的镀件，必须迅速清洗，并转入后续电镀工序。如果预镀层是镍层，而后续是标准的酸性镀镍，之间的清洗水最好的略带酸性（pH值2.5～3.5）。一般，从活化液所带入的酸已足够使清洗液维持所需要的pH值。在可能的情况下，最好带电入镀槽。（8）在活化与预镀镍同槽处理过程中，要严格控制活化液中铁杂质，使其≤7.5g/L。[19]（9）化学活化与预镀镍同槽处理过程中，随着生产量加大，槽液会受到铜污染，进而出现预镀层在不锈钢表面上脱落下来。因此，文献[20]的经验应值得同行重视：有一个专做不锈钢镀镍的厂，采用预镀镍作为中间过渡镀层，以提高镀层与基体的结合力，投产半年多来效果一直很好，但后来发现镍层起泡并且越来越严重，以致无法进行正常生产，该厂预镀镍的配方及其操作条件如下：氯化镍210～250g/L盐酸125～135g/L温度室温电流密度6～8A/dm2化学活化时间10～15min预镀时间4～6min1）从预镀镍的工艺配方及其操作条件来看是符合预镀工艺要求的；查阅近期的分析记录：氯化镍和盐酸的浓度也都在配方范围之内。后来进一步观察，掉皮镍层的剥落面有玫瑰红色，当揭开预镀槽槽盖见到镍板挂勾和导电棒表面覆有绿色氯化铜，取出镍阳极板发现表面全都覆有一层铜色，这显然是预镀镍溶液被铜所污染，究其原因有以下两点：①平时（工作时更甚）槽液散发出氯化氢气体直接侵蚀导电棒与镍板挂勾的表面，氯化氢与铜发生反应生成氯化铜，此氯化铜疏松，一碰即掉，由此造成槽液污染；②预镀之前工件需要在预镀液中化学活化预浸10～15min，由于在氯化物溶液中捆扎工作中的铜丝受到腐蚀。经实验，一根光亮的铜丝在预镀镍溶液中浸15min后取出，其表面颜色加深，失去原有光泽；在该溶液中浸渍3h后，紫铜丝直径由0.502mm减少至0.498mm。预镀液中铜离子不断积累，达到一定浓度时即会被比铜电位负的金属所置换。在此疏松的置换铜上沉积镍层显然是不牢固的。2）为使槽液恢复正常，采用小电流密度（0.1A/dm2）电解处理，四昼夜处理之后情况大有好转，镀层的结合力明显提高。3）为防止类似情况再次发生，文献[20]有三点建议：①导电棒、镍板铜挂勾均镀一层厚镍。②导电棒不使用时应由槽面取出，放在槽盖上面，以防氯化氢气体的浸蚀。③捆扎工件的铜丝预先镀一层薄镍。2.3.4阳极活化阳极活化工艺配方及其操作条件见表9。据文献[3]介绍，经阳极活化、水洗后，不经中间镀层，就直接镀活性铂层。表9阳极活化工艺配方及其操作条件配方编号1[3]2[9]硫酸/（g/L）盐酸/（%）V25～30——50～60温度/℃DA/(A/dm2)时间/min室温3～51～2室温2～251～22.3.5阳极活化—预镀镍同槽处理法2.3.5.1阳极活化—预镀镍同槽处理工艺表10列出了阳极活化—预镀镍同槽处理的工艺配方及其操作条件。在日常工作中，活化液可在宽范围内长期使用，操作方便。活化液保持一定量的氯离子浓度和一定的酸度。但酸度不可太高，以免造成对不锈钢表面的过腐蚀，是保证活化质量的基本条件。适量的镍离子是保持预镀镍的必要条件；通过溶液分析，并及时加以调整。溶液中铁、铬离子通过阳极溶解，逐渐增加是不可避免的。当杂质含量达到10g/L的数量时，会影响活化和预镀的质量，此时溶液可采取局部更换。表10阳极活化—预镀镍的工艺配方及其操作条件配方编号123[19、21]4[10]氯化镍/（g/L）盐酸/（ml/L）35014024012024085～120180～20050～150g/L温度/℃阳极活化时间/minDA/(A/dm2)阴极镀镍时间/minDk/(A/dm2)15～401.52～353～515～2022～362～520～2822～362.2室温（先阳极活化）（后阴极镀镍）2～102.3.5.2阳极活化机理[6]在阳极活化液中含有盐酸和氯化镍，在活化液中氯离子浓度很高。在阳极活化时，首先对不锈钢表面钝化膜进行阳极活化，阳极的电极过程为：Fe—2e→Fe2+（铁溶解为亚铁离子）2Cl—2e→2Cl→Cl2↑在阳极活化过程中，初生态氯原子有很强的氧化性，它不断地氧化新形成的表面金属铁等为离子。氯离子与不锈钢钝化膜表面形成的铁、铬、镍离子的配位体的稳定常数又较高，因此易生成配阴离子而不断溶解，于是溶解过程易于进行，起到了阳极活化作用。同时，不锈钢在阳极活化时，金属离子冲破氧化膜进入溶液，使金属与氧化膜之间起松动作用，与此同时，阳极初生态氯气的逸出，使钝化膜更容易受到破坏，从而获得活化洁净的表面。2.3.5.3预镀镍处理在同一槽液中，利用换向闸刀开关，将极性变换，原来的阳极变成阴极进行预镀镍。阴极电极过程：溶液中的镍离子接受电子转变为金属镍原子，覆盖在阴极表面上：Ni2++2e→Ni在这短短的瞬间镀上镍，避免了在不锈钢表面再形成钝化膜。镍层不要求一定的厚度，只要有一薄层覆盖在整个不锈钢表面上，避免再次钝化表面，然后再进行镀其它镀层，如镀铜、镀镍、镀铬、镀银等，可达到结合力满意的要求[22]。2.3.5.4阳极活化—预镀镍后的镀层结合力试验[6]（1）常温弯曲试验：薄片状不锈钢镀一定厚度的铜层后进行反复弯曲，直至不锈钢铜片折断，观察不锈钢基体与镀层的断面不分层起皮为合格。（2）低温弯曲试验：这是在更严酷的条件下进行结合力试验。将样品按前节方法镀好镀层后，放在零下196℃的液氮中浸泡，再拿到常温中冷却到常温25℃，如此反复进行5次，然后在常温下进行弯曲至折断，或用锉刀摩擦镀层等方法，不锈钢基体与镀层不起皮分层为合格。这种试验适用于航天用镀层的考验。（3）高温试验：这也是在更严酷的条件下进行结合力试验，即将镀有镀层的不锈钢加热至400～500℃,不耐高温的锡、锌镀层可降低至200～300℃，然后冷却至常温，进行弯曲到折断，或用尖锐钢针划镀层，基体与镀层之间不起皮分层为合格。2.3.6活化与预镀分槽处理法（1）为保证镀层有高的附着力，也有采用活化与预镀分槽处理法。经过活化工序并清洗后，应立即转入预镀镍工序。预镀镍之后不清洗，立即放入pH值为1.5～2.0的硫酸盐镀镍槽或高氯化物镀镍槽中进行电镀，更可保证镀层有好的附着力。预镀镍所用的镍阳极中含硫量不得超过0.01%。（2）活化分浸渍活化、阴极活化、阳极活化，还有先阳极活化后阴极活化四种。活化工艺配方及其操作条件见表11。1）配方编号1～5是浸渍活化法，采用化学活化法时，要用比较长的时间对不锈钢进行活化。当不锈钢表面产生有氢气泡上浮，并再持续1～2min即可取出。为了缩短转移时间，不经水洗，立即转入预镀镍槽进行镀镍，可取得满意的效果。表11四种活化工艺配方及其操作条件配方编号1[23]234567[4]8[19]910硫酸(1-84)/(ml/L)盐酸(1.91)/(ml/L)硝酸(1.42)/(ml/L)氢氟酸(40%)/(ml/L)—70%(wt)———150～300———400～500——100～300—————60～10010～15—150～300———500——650———250～300————150～200——浸渍时间/minDA/(A/dm2)阳极活化时间/minDk/(A/dm2)阴极活化时间/min温度/℃阳极材质5～20————室温—2～5————室温—5～10————15～30—10～15————60～80—5～10————15～30————3～51～315～35铅板———2～41～3室温布包碳精板———控制电压（10V）2室温铅板—3～51～1.5——室温铅板—1～211～2215～30铅板2）配方编号6～8是阴极活化：利用阴极产生的氢气还原和破坏表面氧化膜以净化表面。在阴极活化后，不锈钢不经水洗，立即迅速转入预镀镍槽中，这一工艺也取得比较好的效果。不过要求转移的时间尽量短些。3）配方编号9是阳极活化：在阳极活化过程中，铁、铬等金属会以离子状态进入活化液中去。因此，要及时更新一部分活化液；在操作上阳极活化后不经水洗立即进行预镀镍。4）配方编号10先阳极活化再进行阴极活化。（3）预镀镍的工艺配方及其操作条件详见表12。配方编号9和10零件进入预镍槽时，先不通电2～3min后再通电进行预镀镍层。表12不锈钢预镀镍的工艺配方及其操作条件配方编号1[15、19]2[23]345678[24]910氯化镍/(g/L)硫酸镍/(g/L)盐酸/(ml/L)氯化镁/(g/L)240—120—150～250—50～150—200～250—80～100g/L—180～220—120g/L—350—140—200～250—25～30g/L20～25—250～320150～170g/L——250g/L80～90—200～250—180～220—200～250—150～300—Dk/(A/dm2)冲击时间min电镀时间min温度/℃阴极移动/(次/min)16.2—215～30—3～5—2～5室温—5～154～53～520～30—5～103～53～520～2520～253～5—515～40—5～82～31～2室温20～255～123～53～520～40—﹥43～5—2～3室温—5～8—4～6室温—2.3.7多功能活化、预镀铬和镀硬铬同槽活化处理法经过除油、酸性浸蚀等前处理后，可不经过预镀镍层直接进入镀铬槽。镀件先预热（相当于在镀铬槽中化学浸渍活化）；再进行短暂阳极活化；接着转为阴极活化，阴极电流密度分阶段由小到大供电；起初相当于阴极活化；到后期相当于预镀铬；最后以正常电流密度镀硬铬，从而获得结合力良好的镀层（详见后面3.14.2不锈钢镀铬工艺流程这一章节）。2.3.8镀锌活化法2.3.8.1镀锌—退锌活化法在不锈钢上从碱性镀锌槽中先镀一层薄锌，在酸性溶液中退锌。当锌层被溶解时，所析出的氢对不锈钢表面的氧化膜起还原活化作用。其工艺流程如下：除油→水洗→浸蚀→水洗→镀锌（1～2min，不得超过5min）→水洗→退锌层（在500ml/LHCl或H2SO4中浸数秒）→水洗→镀锌→水洗→退锌层→水洗→镀所需镀层→水洗→热水洗→干燥→除氢处理（200℃、1～2h）。实例之一（镀锌）[25]：阳极电化学除油→热水洗→水洗→浸蚀→水洗两次→镀锌（2min）→水洗两次→退锌（盐酸1+1）→水洗两次→镀锌（时间至所需厚度）→水洗两次→除氢→钝化→水洗→热水洗→烘干。这一工艺流程方法是在不锈钢基材上镀锌时析出氢对表面的钝化膜起还原活化作用。从而保证基体与第二次镀锌层的结合力。按此法镀锌零件外观及结合力均良好。这一工艺中不仅可以镀锌，还可以镀镉、镀镍等金属，在执行过程中，第一道退锌后应尽可能缩短各工序间的停留时间，电镀时应带电下槽。实例之二（镀锌发黑处理工艺）[6]：电化学除油→水洗→弱腐蚀(硫酸110ml/L，硫脲10g/L，洗洁净适量)→水洗→镀锌[NH4Cl220～280g/L，ZnCl230～35g/L，H3BO325～30g/L，聚乙二醇1～2g/L,硫脲1～2g/L，海鸥洗涤剂0.5～1ml/L，pH5.6～6.0，温度10～35℃，Dk1～1.5A/dm2，时间30s]→水洗→退锌（ZnCl250g/L，HCl50ml/L，室温，时间退尽为止）→水洗→镀锌（时间10～15min）→水洗→锌层发黑→水洗→烘干。实例之三（镀锌-镀黑镍工艺）[6]：前处理至镀锌工艺与实例之二相同；镀锌（时间5min）→镀黑镍→水洗→封闭处理（CrO32.5～5g/L，pH1.5～5，温度10～30℃，时间10～20s）→水洗→干燥（低于50℃）。2.3.8.2喷砂—镀锌活化法文献[26]在不锈钢上镀镍钼合金时，用喷砂和镀锌活化法：此时，镀锌层不再退除，而作中间镀层，具体的工艺流程如下：化学除油→热水洗→水洗→热水洗→烘干→喷砂→水洗→酸蚀（500ml/LHCl，时间2～3min）→酸蚀（H2SO4200ml/L，时间2～3min）→水洗→水洗→锌酸盐镀锌→水洗→水洗→镀镍钼合金→水洗→水洗→烘干。文献[20]认为喷砂前处理，能将不锈钢表面上原有的钝化膜均匀地除去。这样，就能增加后续的浸蚀效果。喷砂前工件的表面应是干净无油的，喷砂后的工件表面粗糙度要均匀一致，不应有缺喷的部位。喷砂后要求及时进行下道工序，尤其不应停留过夜。否则，其表面又会生成钝化膜，再经老化、增厚后，在普通的酸中和一般条件下是难以除去的。从而，会降低镀层与基体之间的结合力。工件经喷砂、二次酸蚀后就进入锌酸盐镀锌槽中镀锌，以3～8A/dm2冲击镀2～5min。此时，不仅沉积上一层锌，又因有大量的析出氢，对不锈钢表面起着阴极活化作用。可以认为，电沉积与阴极活化在同槽进行着。接着，以1～4A/dm2正常电流密度镀锌。最后，在镀锌层上镀镍钼合金，就能得到结合力良好的耐蚀而抗磨的黑色镀层。值得一提的是，文献[26]正是利用电流效率较低的镀种（锌酸盐或氰化物镀锌），才有可能用阴极析氢活化镀件表面，而高电流效率的镀种（氯化钾等酸性镀锌）由于析氢少，就不能有效地活化阴极表面，也就不可能作为结合力好的中间镀层。[27]2.3.9不锈钢电解抛光法在不锈钢上的电镀工艺流程中，若不用机械抛光，也可在化学除油工序之后进行电解抛光。不锈钢的电解抛光的工艺配方及其操作条件，详见表13。表13不锈钢电解抛光的工艺配方及其操作条件配方编号12345磷酸/(ml/L)硫酸/(ml/L)铬酸酐/(g/L)甘油/(ml/L)18.5%聚乙二醇/(g/L)400～700400～450———800～900100～15080～100——500～550380～42040～608～10—800100100——500g/L130g/L—30g/L130d电压/VDA/(A/dm2)阴极材质时间/min温度/℃1.55～1.568～1230～60铅1～220～30—10～1225～40铅0.5～1.570～801.75～1.8210～2020～50铅4～555～65—8～1025～40铅0.5～1.570～80——8～15铅视抛光情况而定75～952.4弱浸蚀不锈钢预镀前的弱浸蚀除膜工艺配方及其操作条件，见表14。当不锈钢表面活化若采用电解抛光工序后，应浸浓盐酸液脱膜进行预镀前的最后一道弱浸蚀工序。当表面脱膜留有黑灰时，必须用钢丝刷除。表14不锈钢预镀前的弱浸蚀工艺配方及其操作条件配方编号123硫酸（ml/L）盐酸（ml/L）硝酸（ml/L）氢氟酸（ml/L）80～110————100～150————60～10010～15温度/℃时间/min40～7010～4550～6030～90室温5～102.5一些不锈钢和镍铁合金的活化工艺表15一些不锈钢和镍合金的活化工艺合金名称成份活化处理元素百分含量活化液槽体材质电极材质操作规程Incoloyalloy800NiCrFe3220.547.5NiCl2·6H2O240g/LHCl86ml/L21～26℃玻璃、橡胶或塑胶加衬镍（不含碳型）先2min阳极活化，然后预镀镍6min；两者也可电流密度都为3。此外，也可分槽处理。若后续瓦特或氯化物镀镍时，预镀镍后可不水洗，即可直接进入镀镍槽。Incoloyalloy901NiCrFe42.713.534HF50%（V）室温浸渍10s，进入后续镀槽前要水洗。表15（续）Inconelalloy600NiCrFe76157.2NiCl2·6H2O240g/LHCl86ml/L21～26℃玻璃、橡胶或塑胶加衬镍（不含碳型）如同Incoloyalloy800的操作规程；但Inconelalloy722先要阳极活化处理15s。Inconelalloy722NiCrFe75156.5Inconelalloy750NiCrFe73156.536%镍-铁合金NiFe35.5余量25%(v)H2SO421～26℃玻璃、橡胶或塑胶加衬化学钝铅钝化后用20A/dm2阳极活化3min。36%场削镍-铁合金NiFe36余量NiCl2·6H2O240g/LHCl86ml/L21～26℃玻璃、橡胶或塑胶加衬镍（不含碳型）阳极活化2min，然后预镀镍6min，两者皆用3A/dm2。对二种状况，也可分槽处理。若后续瓦特或高氯化物镀镍时，预镀镍后可不水洗，即可直接入镀镍槽。42%镍铁NiFe42余量25%（V）H2SO421～26℃玻璃、铅、橡胶或塑胶加衬化学纯铅钝化后以20A/dm2阳极活化3min。46%～50%镍-铁NiFe46～50余量Ni-SpanalloyC902NiCrFe425.448.525%（V）H2SO421～26℃玻璃、铅、橡胶或塑胶加衬化学纯铅以2A/dm2阳极活化10min，然后以20A/dm2阳极活化2min，最后以阴极活化2～3s，水洗后进入后续镀槽工序。Ni-ResistironType1NiFe14余量Ni-ResistironTypes2～5NiFe20～35余量18-8不锈钢NiCrFe818余量NiCl2·6H2O240g/LHCl86ml/L21～26℃玻璃、橡胶或塑胶加衬镍（不含碳型）阳极活化2min，然后预镀镍6min，两者皆用3A/dm2。对二种状况，也可分槽处理。若后续瓦特或高氯化物镀镍时，预镀镍后可不水洗，即可直接入镀镍槽。约含3%钼的不锈钢（要进入三次活化处理）NiCrMoFe13172.5余量(1)25%（V）H2SO427℃玻璃、铅、橡胶或塑胶加衬化学纯铅以22A/dm2阳极活化2min；水洗，转入第2活化槽活化。(2)CrO350g/LH2SO420ml/L27℃玻璃、铅、橡胶或塑胶加衬浸渍1min后水洗，转入第3活化槽活化。(3)NiCl2·6H2O240g/LHCl86ml/L21～26℃玻璃、橡胶或塑胶加衬镍（不含碳型）先浸渍1min，然后以3A/dm2预镀镍1min。若后续瓦特或高氧化物镀镍时，预镀镍后可不水洗，即可直接进入镀镍槽。MarngingsteelNiCoMoTiAlFe18850.40.1余量注1：活化处理与含3%钼不锈钢相同。注2：当不锈钢含有钼要避免氢脆性而不良。注3：电镀含钼不锈钢零件要以230℃下热处理24h。不锈钢上直接电镀的主要困难是由镍和铬等金属元素所引起，活化处理方式与表15所示INCOLOY合金800的处理方式相类似，可以用于铬镍不锈钢系列上。有些不锈钢含有钼，需要复杂的三次活化处理，也在表15中列出[28]。3不锈钢上各种电镀工艺流程（实例）在不锈钢上电镀，首先要了解不锈钢的材质，才能合理选择除油、酸性浸蚀、活化和预镀等工序；其次，也要了解镀层功能性要求。这样，就能更好地安排预镀层、中间镀层与最终镀层之间的组合层次。最终目的，既要解决底层与不锈钢基材之间、底层与镀层之间的结合力，又能达到功能性要求。总之，不锈钢电镀工艺流程的选择，应随不锈钢本身材质及镀层功能性要求不同而不同。在这一节里展示了各种电镀工艺流程，重点仍落实在前处理和预镀这两个方面。此外，还把各种模式的工艺流程，甚至是不同的操作方式也一一并列在一起，可供选用。3.1不锈钢镀覆前的一些质量控制（1）制件镀覆前质量控制，应符合GB/112611的技术要求。必要时，应将该技术要求的内容告知用户。（2）抗拉强度大于或等于1050MPa的钢制件及技术文件规定消除应力的其它制件，镀覆前必须进行消除应力的热处理。处理温度必须低于该材料回火温度，处理时间一般是材料强度级别越高，则处理时间越长。处理的温度和时间，应遵照有关工艺标准执行。此工序通常应由用户自行完成，当用户提出处理要求或制件没有该工序的合格证明时，工厂应按有关工艺标准进行该工序。（3）为改善钢制件疲劳强度而进行的喷丸强化工序，应在消除应力热处理之后和镀覆之前进行。特殊情况下，消除应力在喷丸之后进行时，其温度不得超过220℃。（4）喷砂（或喷磨料）清理到镀覆之间的间隔时间，必须在工艺标准中明确规定。对抗拉强度在1300MPa以上的高强度钢，间隔时间不得超过1h；允许活化处理的，不得超过2h。（5）抗拉强度在1300MPa以上的高强度钢制件和弹性件、冷作硬化状态下的薄壁制件（壁厚≤1mm），严禁酸洗和阴极除油。3.2不锈钢上镀镍和镀镍钼合金工艺流程（1）镀厚镍[29]：机械抛光（或电化学抛光）→水洗→化学除油→热水洗→水洗→酸性浸蚀→水洗→砖瓦粉揩擦→水洗→阴、阳极电化学除油→水洗→弱酸活化浸蚀→水洗→预镀镍→镀暗镍→回收→清洗→干燥。（2）镀厚镍[1]：三氯乙烯除油→碱性超声波除油（表6-1-1配方编号1）→水洗→去氧化皮（HF50ml/L，H2SO4100ml/L，H3PO4100ml/L，HNO350ml/L；如果氧化皮不严重，可省此工序）→水洗→绑扎零件→阳极活化（H2SO4425ml/L，H3BO35～10g/L,DA5～10A/dm2，室温，1～2min，可进一步除去表面氧化皮）→水洗→浓盐酸浸渍活化（浸至零件表面产生气泡为止）→水洗→带电预镀镍（HCl120～150ml/L，NiCl2200～250g/L，室温，Dk1～3A/dm2，30s）→水洗→镀暗镍→回收→水洗→无水乙醇脱水→干燥。1）由于电子工业的迅速发展，电子器件制造向着超高频、大功率、高工作温度、高真空、耐震动、体积小等方向发展。这向电子电镀工作者提出了新课题，即器件部份零件改用不锈钢，又需要电镀金属层，如不锈钢上镀镍（或镀铜或镀银或镀金等）。一些电子工业生产厂对这类零件主要用于焊接，焊接温度高达1000℃左右，焊接后部件或组合成电子管，真空度在10-7以上（用氦质谱检滤仪测定）。因此，要求不锈钢上的电镀层厚度10～40微米情况下，具有极好的结合力、均匀性和致密性。这样的镀层才能满足高温焊接和高真空的考验。2）根据文献[1]的体会：要镀出符合上述焊接要求的零件，不锈钢表面清洁处理十分重要，阳极活化氧化层要彻底。预镀层不宜过厚，且冲洗干净后立即电镀；否则，表面重新氧化后又会影响镀层结合力。此外，电镀时一般采用阴极移动方法。（3）不锈钢上镀光亮镍[6]：有机溶剂除油→化学除油（表1配方编号8）→水洗→阴极活化（HCl500ml/L，室温，Dk1～3A/dm2，时间5min，阳极布包碳精板）→预镀镍（氯化镍180～220g/L，盐酸120g/L,室温，Dk4A/dm2，时间5～10min，阳极镍板）→水洗→活化[硫酸5%（V），时间5s]→水洗→镀光亮镍（时间5～10min，或按厚度所需时间）→水洗→钝化（重铬酸钾150g/L，重铬酸钠150g/L，硫酸30～50ml/L，室温，时间20～25s）→水洗→水洗→热水洗→甩干→烘干→验收。（4）镍-HAP复合镀[15]：除油→水洗→酸性浸蚀（表4配方编号7）→水洗→阴极活化（硫酸650ml/L，室温，电压10V，时间2min）→水洗→稀碱液刷洗→上挂具→电化学除油（先阴极除油后阳极除油）→热水洗→冷水洗→弱浸蚀→水洗→预镀镍（表12配方编号1）→水洗→镍-HAP复合镀。（5）在光亮镀镍层上再镀其电镀层[30]：机械抛光→三氯乙烯除油→化学除油→热水洗→水洗→酸性浸蚀（浓HCl+乌洛托品2g/L）→水洗→稀碱液刷洗→上挂具→电化学除油（先阴极除油后阳极除油）→热水洗→冷水洗→弱浸蚀→水洗→预镀镍→水洗→镀光亮镍→水洗→镀其它镀层。（6）镀黑镍：详见2.3.8.1节实例之三。（7）镀镍钼合金：详见2.3.8.2节。3.3不锈钢上镀铜工艺流程（1）不锈钢镀光亮铜[23]：机械抛光→不镀部分用绝缘涂料保护封闭→碱液除油→水洗→酸蚀活化（表10配方编号1）→水洗→预镀镍（表12配方编号2）→水洗→镀酸性光亮铜→水洗两遍→中和（碳酸钠5%）→水洗→热水洗→烘干。（2）不锈钢上镀黄铜[21]：除油→水洗→阳极活化-预镀镍同槽处理（表9配方编号3）→水洗→镀光亮镍→水洗→镀黄铜→水洗→凉干。（3）1Cr18Ni9Ti盲柱防氮化镀铜[18]：镀前检验（符合图纸要求）→汽油清洗→螺纹段塑料带绝缘→去污粉清洗→扎挂→水洗→化学活化与预镀镍同槽处理（表8配方编号5）→冷水洗→焦磷酸盐镀铜→冷水洗→热水洗→下挂→除去螺纹上的塑料带→软氮化（氨320L/h，甲醇120滴/min，温度570℃，时间4h）→冷却→化学退铜（铬酸酐200～250g/L，硫酸铵80～100g/L，室温，时间退净为止）→冷水洗→热水洗→干燥。（4）不锈钢管内表面镀铜[24]：常温化学除油（管内外刷洗）→水洗→酸性浸蚀→水洗→上挂、放置碳质内阳极→阴极电化学去油（5min）→阳极电化去油（3min）→二次逆流水洗→化学活化→水洗→预镀镍（表12配方编号8，镍层厚度要﹥0.5µm）→二次逆流水洗→更换铜内阳极→镀酸铜（CuSO4150g/L；H2SO480g/L；光亮剂适量，室温）。（5）不锈钢上镀厚铜[1]：三氯乙烯去油→碱性超声波除油（表1配方编号1）→水洗→去氧化皮（HF50ml/L，H2SO4100ml/L；H3PO4100ml/L，HNO350ml/L；如果氧化皮不严重，可省此工序）→水洗→绑扎零件→阳极活化（H2SO4425ml/L；H3BO35～10g/L，DA5～10A/dm2，室温，1～2min，可进一步除去表面氧化皮）→水洗→浓盐酸浸渍活化（浸至零件表面产生气泡为止）→水洗→带电预镀铜（HCl500ml/L，CuCl25～10g/L，室温，Dk1.5A/dm2，30s）→水洗→焦磷酸镀铜（需要阴极移动）→水洗→镀其它金属→水洗→脱水→烘干。3.4不锈钢上镀锌工艺流程（1）镀锌：详见2.3.8.1节实例之一。（2）镀锌发黑：详见2.3.8.2节实例之二。3.5不锈钢上镀枪色工艺流程[12]机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→晾干→上夹具→化学除油→热水洗→水洗→阴极电化学除油（表2配方编号7）→水洗→水洗→酸性浸蚀→水洗→水洗→阳极活化与预镀镍同槽处理（表9配方编号2）→镀光亮镍→水洗→活化（5%H2SO4）→水洗→水洗→镀枪色→水洗→水洗→化学钝化→水洗→水洗→烘干→下夹具→喷漆或擦腊→检验。3.6不锈钢开关外壳上镀仿金工艺流程[31]零件上挂→阳极电化学除油→水洗→水洗→酸性浸蚀→水洗→水洗→预镀镍→水洗→水洗→镀铜锌锡三元仿金→水洗→水洗→钝化→水洗→水洗→水洗→阴极电泳→水洗→水洗→纯水洗→烘烤→下挂→检验。3.7不锈钢镀锡铈合金工艺流程[6]化学除油→水洗→阴极活化[盐酸50%（V），室温，Dk1～3A/dm2，时间7～10min，阳极布包碳精板]→水洗→预镀镍（氯化镍180～220g/L,盐酸120～160g/L，室温，Dk1～4A/dm2，时间5～10min，阳极镍板）→水洗→活化[硫酸5%（wt），时间5s]→水洗→镀锡铈合金→水洗→中和（磷酸三钠50～100g/L，时间5～10s）→水洗→钝化（铬酐50～60g/L，硫酸2～3g/L，室温，时间20～30s）→水洗→水洗→热水→甩干→验收。3.8冲击式发电机不锈钢轴瓦镀锡工艺流程[32]轴瓦表面打磨→丙酮清洗→电化学除油→热水洗→水洗→阳极活化（HCl30g/L，NaCl150g/L，pH值0.2～0.8，使新的基体晶格充分暴露出来）→刷镀镍（盐酸85g/L，氯化镍240g/L，电压5～8V）→水洗→刷镀酸性铜[硫酸铜260g/L，硫酸90～94g/L，电压5～10V，Dk100～300A/dm2，温度40～50℃，刷镀时间不宜过长，视轴瓦表面的铜层均匀为宜]→水洗→活化→刷镀锡（氟硼酸亚锡2000g/L，氟硼酸100～120g/L，明胶3g/L，硼酸至饱和，添加剂0.6～1.0g/L,pH值0.1，电压3～10V）→水洗→稀盐酸活化→水洗→入槽电镀锡→热水洗→浇铸巴氏合金→探伤检查（锡层应结合力良好，否则轴瓦在电机运行过程中钨金层脱落下来，将导致发生重大质量事故）。3.9不锈钢滚镀工艺流程（1）滚镀之一：化学除油→热水洗→冷水洗→浸蚀（表4配方编号19）→水洗→入滚筒→活化（表8配方编号2，先不通电滚3～5min）→预镀镍（开启电流施镀10～15min）→断电出桶→回收→冷水洗→继续施镀其它镀层。（2）滚镀之二：化学除油（YB-5100g/L；15～80℃）→热水洗→冷水洗→浸蚀（表4配方编号20）→水洗→浸渍活化（表7配方编号6）→水洗→入滚筒→活化（表8配方编号6，先不通电滚5min）→预镀镍（开启电流施镀10～15min）→断电出桶→回收→冷水洗→继续施镀其它镀层。3.10铸造不锈钢电镀工艺流程毛坯抛光→超声波除腊→水洗→超声波除油→电化学除油→水洗→水洗→酸性浸蚀（硝酸100ml，盐酸100ml，氢氟酸50～60ml，水50ml，室温，20～30s）→水洗→预镀镍（化学纯盐酸120ml/L，氯化镍240g/L，Dk5～10A/dm2，时间2min）→水洗→水洗→水洗→水洗→镀酸性铜→常规后续电镀（略）。（1）经铸造的不锈钢件表面有一层致密的氧化皮，这层氧化皮含有大量的氧化硅、氧化铬、氧化镍、氧化铁等极难溶物质，必须除去氧化皮，充分暴露出不锈钢基体。（2）采用盐酸—硝酸—氢氟酸浸蚀液，对铸造件的氧化皮酸洗效果比较好，酸洗彻底，在酸洗过程中不产生浮灰。硝酸和盐酸溶解难溶的氧化铁、氧化铬、氧化镍，氢氟酸主要溶解氧化硅。（3）在酸性浸蚀操作过程中要严格控制工艺，若氧化皮较厚可延长酸蚀时间。由于酸对人体有害，特别是硝酸和氢氟酸有腐蚀性，必须穿戴好防护用具，工作环境要有抽风装置。（4）由于铸造不锈钢表面存在气孔，在预镀镍时阴极析出的氢气易滞留其中，成为酸铜镀层产生麻点的隐患。据此把预镀镍的阴极改为旋转移动，就能克服这种麻点现象。3.11化学镀工艺流程（1）形状复杂的不锈钢工件的单层化学镀镍[16]：机械抛光→有机溶剂除油→化学除油→热水洗→电化学除油→热水洗→冷水洗→三酸浸蚀（表4配方编号12）→冷水洗→浸渍活化（表7配方编号5）→热水洗→化学镀镍。在浸渍活化和热水洗工序中考虑对基体预热，使工件温度与镀液温度接近，消除镀层与基体因温差而产生的应力，这对提高镀层与基体结合力十分重要。在浸渍活化工序没有进行预镀镍作为化学镀镍的过渡层，主要原因是预镀镍的覆盖能力不好，不能保证形状复杂的不锈钢工件表面各部位都形成均匀的镍催化层。另外，预镀镍容易污染化学镀镍溶液。因此，对于形状复杂的不锈钢的工件宜采用三酸除氧化膜，盐酸一氟化铵溶液加温活化，镀前基体预热后，在不锈钢基体上化学镀镍，得到了结合力良好的镀层。（2）形状复状又有氧化皮的不锈钢单层化学镀镍[14]：镀前检验→电化学除油→水洗→松动氧化皮（表3配方编号6）→水洗→酸性浸蚀（表4配方编号17）→水洗→除挂灰（在电化学除油槽中进行阳极处理）→水洗→浸渍活化（表7配方编号7）→水洗→化学镀镍→水洗→干燥（100～120℃，1～2h）→热处理（400℃，1.5h）。对几何形状较复杂的不锈钢零件，无法用电镀方法获得理想的镀层，而采用化学镀镍获得了理想的镀层，满足了在海洋性气候环境中的高抗腐蚀性和表面高硬度的要求。当厚度﹥15µm时，为降低镀层的粗糙度，可采用双溶液化学镀镍，第一次化学镀镍1h后，中间用稀盐酸性活化表面，水洗后在第二次新溶液中继续化学镀镍。（3）复印机不锈钢部件化学镀镍：除油（表1配方编号5或6→水洗→松动氧化皮（表3）配方编号2或5）→水洗→酸性浸蚀（表4配方编号17或19）→水洗→除挂灰（表5配方编号1～4中任选一个）→水洗→化学活化（表7配方编号2）→化学镀镍→水洗→钝化→水洗→烘干。（4）不锈钢双层化学镀镍[35]：低温除油→水洗→酸蚀→水洗→同槽活化→预镀镍处理（NiCl2·6H2O220～240g/L，HCl100～120ml/L,化学活化时间1～3min，Dk2～20A/dm2，预镀时间2～4min。）→水洗→预镀碱性化学镍→水洗→化学镀镍→水洗→烘干。1）在活化-预镀镍处理工序中，先要浸泡1～3min，使工件表面充分活化和润湿后，才能开大电流预镀（冲击镀）,可获得结合力好的预镀镍层（电流开到20A/dm2，也不致烧焦）。2）预镀镍后，如果直接用酸性化学镀镍，其反应过程中须要克服能峰的激活能很大，反应不易进行。使用碱性化学镀镍预镀，可降低克服能峰激活能，使反应顺利进行。在碱性化学镀镍过程中，pH值要保持在9～10之间。pH值用三乙醇胺调节。pH值过低反应不能进行，过高易造成溶液分解。温度也不能过高，以避免溶液分解。预镀碱性镀镍不能产生自催化反应，必须经触发处理后才能进行自催反应。用经浸锌处理的铝条触发。3）酸性化学镀镍的选择，要求溶液有高的稳定性、高的沉积速度，镀层要有高的抗蚀性，高的耐磨性，要有与底层的良好结合力。预镀碱性化学镍后的镍层具有很好的催化活性，使酸性化学镀镍反应容易进行。（5）不同活化方式对不锈钢表面化学镀Ni-P镀层结合力的影响[36]：以奥氏体（1Cr18Ni9Ti）不锈钢为基材（25×20×2mm）→用粗中细砂纸依次打磨→水洗→碱性化学除油→热水洗→水洗→分别用三种活化方式进行对比试验→直接进入酸性化学镀镍槽中（pH值为4.8）→热水洗→冷水洗→K2Cr2O7钝化→热水洗→冷水洗→200℃下脱氢处理1h。1）三种活化方式：①单纯的化学活化（H2SO4100ml/L,温度60～70℃，时间3～4min）；②化学活化与预镀镍联合进行活化处理（化学活化：HCl300ml/L,室温，时间3～4min；预镀镍：HCl200ml/LNiCl2·6H2O300g/L，室温，Dk3A/dm2,时间3～4min）；③阳极活化与预镀镍联合进行活化处理（阳极活化：H2SO4250ml/L，室温，DA3A/dm2，时间3～4min；预镀镍：其工艺配方同②中预镀镍相同）。2）三种活化方式结合力试验（淬冷试验和划痕试验）结果，见表16。表16不同活化法对不锈钢与化学镍层之间结合力的影响活化方法①化学活化法②化学活化与预镀镍联合活化处理③阳极活化与预镀镍联合活化处理淬冷试验划痕试验不起皮，局部鼓泡网格交界处稍微起皮不起皮，不鼓泡不起皮，镀层完好不起皮，不鼓泡不起皮，镀层完好以表16中看出，①号活化法，是在热硫酸溶液中进行的，不锈钢表面会形成一层灰黑色腐蚀产物，最终会导致化学镍与不锈钢基体结合强度不合格的主要原因。采用②号活化法时，随着不锈钢表面钝化膜的溶解，基体表面有气泡冒出，气泡的冒出又起到了松动不锈钢表面氧化膜的作用，从而获了一个洁净的不锈钢表面。与此同时，在很短的时间内移入预镀镍槽中进行预镀一层镍，避免了在化学镀镍之前再形成一层钝化膜。采用③号活化法时，金属离子通过阳极溶解的方式进入溶液，再加上阳极上副反应产物氧气的逸出，因此能迅速消除不锈钢表面上的氧化膜而得到洁净的表面，接着在很短时间内移入预镀镍槽中的进行预镀一层镍，也避免了在化学镀镍之前再形成一层钝化膜。（6）不锈钢化学镀铜工艺流程[37]：NiCr不锈钢（经过600℃真空热处理）→化学除油[NaOH10%(wt)]→水洗→热水洗→酸性浸蚀（盐酸1∶1溶液，温度80～100℃，时间5min）→水洗→干燥→除氢（在烘箱中温度200℃，时间2h）→活化[稀硫酸5%（wt），时间1～5min]→水洗→去离子水洗→化学镀铜→水洗→抗铜变色处理（苯并三氮唑1g/L，温度65℃，时间2min）→纯水洗→热纯水洗→干燥。1）由于NiCr不锈钢先真空热处理，其表面油污很少，故其化学除油配方很单一，NaOH含量也很低。2）不锈钢化学镀铜应用于电子工业、计算机工业及航空工业中电子元件的高效电磁干扰的屏蔽。3）不锈钢基体上化学镀铜易造成镀层鼓泡，这不仅影响了镀层与基体的结合力，而且直接影响到外观质量。为此，将镀前酸处理过的不锈钢放在烘箱中加热，以除去酸蚀时渗入到基体的氢，采用此方法解决了镀层起泡问题，得到所需要的化学镀铜层。3.12不锈钢上镀银工艺流程（1）不锈钢上镀银之一[5]：化学除油（表6-1-1配方编号7）→水洗→酸浸蚀（表4配方编号11）→水洗→活化-预镀镍同槽处理（NiCl2·6H2O180～200g/L,HCl500～160ml/L，室温，先不通电5～6min，通电5～6min，Dk2～10A/dm2）→水洗→弱腐蚀（KCN60～80g/L）→预镀银→镀光亮银→回收→水洗→电解钝化[K2Cr2O720～35g/L，Al(OH)30.5～1g/L，室温，Dk0.1～0.5A/dm2，时间2～3min]→水洗→去离子热水清洗→干燥（60～80℃）。其中氢氧化铝由硫酸铝铵和氨水新制取，加入能提高银的抗变色能力。（2）不锈钢上镀银之二[38]：除油→水洗→浸蚀（表4配方编号23）→水洗→阳极活化与预镀镍同槽处理（表9配方编号3）→水洗→接着氰化镀铜、镀银。（3）不锈钢上镀银之三[8]：喷砂→装挂→化学除油→热水洗→电化学除油（表2配方编号2）→热水洗→→水洗→浸蚀（表4配方编号22）→水洗→同槽活化-预镀镍（表8配方编号4）→水洗→镀光亮酸性铜（CuSO4·5H2O140～180g/L,H2SO440～60g/L,Cl-0.02～0.08g/L,光亮剂KG-14～6ml/L，温度10～40℃，时间5～10min，Dk2～4A/dm2）→水洗→活化（H2SO425～50g/L，室温，时间2～5s）→水洗→预镀银（AgCN4～6g/L,KCN70～90g/L,K2CO35～30g/L,温度18～35℃，Dk1～2.5A/dm2，时间1～2min）→镀银（AgCN20～30g/L，KCN45～80g/L,K2CO318～50g/L，Dk0.5～0.8A/dm2）→回收→热水洗→吹干→除氢（220～240℃，时间2min）→验收。（4）不锈钢上镀银之四[10]：化学除油→热水洗→电化学除油（表2配方编号5）→水洗→浸蚀（表4配方编号13，或配方编号15，或配方编号21）→水洗→阳极活化与预镀镍同槽处理（表9配方编号4）→水洗→中和（KCN60～80g/L)）→预镀银（Ag+0.5～1.5g/L，KCN60～70g/L，K2CO35～20g/L,室温，Dk1～2A/dm2)→带电入镀银槽→水洗→防银变色处理。（5）高合金钢镀银[9]：有机溶剂除油→松动氧化皮（表3配方编号7）→水洗→浸蚀[硝酸∶氢氟酸∶盐酸∶水=1∶1.51∶35（体积比），室温，15～30min]→水洗→电化学除油（表2配方编号4）→热水洗→水洗→阳极活化（表9配方编号2）→水洗或刷洗（如阳极活化后零件上有挂灰，则应用去污粉刷洗，无挂灰则水冲洗即可）→弱浸蚀[HCl50%～60%(V)，室温，50～60S]→活化与预镀镍同槽处理（表8配方编号7，阳极材料NY1或NY2）→水洗→预镀铜（CuCN35～70g/L,游离NaCN12～20g/L,Dk0.5～1.5A/dm2，温度15～40，时间5～20s，阳极材料T1式T2）→预镀银（AgCN2～4g/L,KCN115～125g/L，KOH5～10g/L,室温，Dk3～5A/dm2，时间1～2min，阳极材料Ag-01或Ag-1）→镀银→水洗→热水洗→吹干→除氢处理（180～200℃，3h）或耐热处理（390～410℃，20min）。该镀银工艺流程，用来提高高合金钢零件的导性电性，防止在中高温（不高于800℃）下工作的高合金钢零件卡死和磨蚀。经该工艺流程后，所获得的银镀层，在390～410℃，经20min烘烤后，用显微镜放大100倍观察，看不到起皮、鼓泡和剥落现象。在该工艺流程中，阳极活化是提高镀层结合力的重要一个工序，特别是对除氢处理后需要重镀的返工件，必须采用阳极活化；此外，有镍、铜、银三次预镀层也是提高结合力的具体保障措施。3.13不锈钢上镀金工艺流程（1）不锈钢上镀金之一[39]：化学除油→电化学除油→清洗→酸性活化→预镀镍→清洗→光亮镀镍→清洗→去离子水清洗→镀金→回收→清洗→去离子水清洗→烘干。（2）不锈钢上镀金之二[4]：有机溶剂去油（汽油洗）→吹干（电吹风吹）→上挂具→化学去油（表1配方编号4）→热水洗→水洗→电化学除油（表2配方编号3）→热水洗→水洗→酸性浸蚀（盐酸5%，室温，5～10s）→水洗→阴极活化（表10配方编号7）→预镀镍（氯化镍180～220g/L，盐酸120～150g/L，室温，Dk3～6A/dm2,时间2～4min，阳极镍板，带电入槽）→光亮镀镍→水洗→镀金（时间按需要不少于10s）→回收两次（蒸馏水）→水洗→热蒸馏水洗→干燥。（3）直径0.3mm不锈钢弹簧针上振动镀金[40]：除油→水洗→酸性浸蚀（HCl20%～30%，添加剂20～30g/L；稳定剂5～10ml/L；常温；时间1～3min；酸洗过程中，工件需要勤翻动，以防过腐蚀）→水洗→预镀镍（NiCl180～220g/L；HCl120～150ml/L；常温，Dk2～4A/dm2,时间20～30min）→水洗→镀高锡青铜→水洗→活化→水洗→镀光亮镍→水洗→活化→水洗→镀金→回收→水洗→保护剂→水洗→浸热纯水→离心干燥→检验→包装。（4）热水器不锈钢加热管上镀金：毛坯初检→机械抛光→清理表面上抛光粉→超声除油（151除油剂20～30g/L，温度25～35℃，时间5min）→三次逆流水洗→人工去浮灰→水洗→水洗→电解抛光（见表13配方编号3）→水洗→水洗→酸性浸蚀（30%HCl中浸蚀2～3min）→活化与预镀镍同槽处理（表8配方编号7）→三级逆流水洗→镀光亮镍→回收→三级逆流水洗→光亮镍镀层活化（12ml/LHCl液中浸泡；浸泡时间太短，会影响与后续镀金属之间的结合力；浸泡时间太长，光亮镍层会发花）→三级纯水洗→带电入镀金槽（金含量0.8～2.5g/L,开缸剂500ml/L,pH值3.5～4.0；Dk0.5～1.2A/dm2,时间2～2.5min）→回收→回收→二道纯水洗→热纯水烫→烘干→检验→包装→入库。3.14不锈钢上镀活性铂工艺流程[3]不锈钢基底（ф0.6）→抛光（金相砂纸打磨）→化学除油（表1配方编号3）→水洗→酸性浸蚀（硝酸、盐酸比为1︰4，时间20～30min）→水洗→超声波清洗（时间5min）→热水洗→水洗→阳极活化（详见2.3.4节）→两次水洗（蒸馏水）→超声波沉积（H型电解槽中振荡电沉积活性铂）。3.15不锈钢上镀铬工艺流程3.15.1装饰性镀铬[41]（1）电化学除油→热水洗→水洗→酸蚀活化（1ml/LHCl；10ml/LH2SO4；室温；26s；适用于自动线上的不锈钢镀铬，不宜用于镀铜或镀镍）→水洗→镀铬。（2）阴极电化学除油→水洗→镀铬中先进行阳极活化（DA10A/dm2），然后直接镀铬。（3）化学除油→水洗→阳极电化学除油（DA0.5A/dm2）→水洗→酸蚀活化（1ml/LHCl；10ml/LH2SO4，45s）→彻底清洗→镀铬。在镀铬时，应使用高于正常值1.5～2倍的电流密度镀3～5min，然后，再转入正常电流密度下电镀，并应尽可能缩短各工序间的停留时间。（4）打磨→水洗→化学除油→水洗→酸性浸蚀→水洗→除挂灰→水洗→新型活化处理[（NH4）2SO498～102g/L；H2SO485～90g/L；H3PO45～6g/L；H2SiF65～6g/L]→水洗→镀铬→回收→水洗→烘干。3.15.2镀硬铬（1）马氏体不锈钢镀硬铬[2]：化学或电化学除油（如采用电化学除油，以阴阳极交替除油为好，且除油时阳极除油时间不宜连续超过30s；阳极除油时间太长，对镀层结合力易产生不良影响。除油必须确保彻底除净表面油污，保证表面清洁，呈连续完整水膜状，这对保证铬镀层结合力至关重要）→水洗→浸蚀（表6-1-4配方编号15，浸蚀时间视零件表面状况确定，常温为1～3min；必要时，可将不锈钢制件先在发蓝溶液中于130℃左右，加热15min，以氧化松动表面氧化皮，然后浸蚀处理；如果不锈钢表面氧化膜较为轻微，可采用表4配方编号13或配方编号21的工艺配方）→水洗→除挂灰处理（马氏体不锈钢制品经浸蚀后，表面往往附着一层薄薄的挂灰，较轻微时一般不会影响镀层的结合力；挂灰较重时，则应去除挂灰，以确保铬镀层结合力；去除挂灰处理配方见表5配方编号1）→水洗→活化处理（处理方法之一：HCl150～200g/L；室温，0.5～1min。处理方法二：柠檬酸200～250g/L，室温，1～3min。处理方法之三（阴极活化法）：H2SO43%～5%，阴极活化时间1～1.5min）→水洗→预镀镍（NiCl2200～250g/L,HCl20～30g/L，MgCl220～30g/L,预镀时间3～5min）→水洗→热水洗（50℃）→阶梯式镀硬铬（3A/dm2，1～2min；以3～5A/dm2幅度提升3～5次，每次5～10min；接着以高于正常电流密度2倍冲击镀1～2min，再恢复至正常电流密度镀硬铬，直至达到硬铬厚度要求）。（2）轴承钢零件镀硬铬[42]：化学除油→热水清洗→超声波脱脂→热水清洗→水洗→酸性浸蚀（HCl30%，HF3%，乌洛托品少许，室温，时间5s；浸蚀时间不能过长；否则零件基体组织中磷、硫会偏析出来）→二级逆流水洗