无刻蚀镀铁电沉积机理及综合性能

无刻蚀镀铁变革了在硫酸液中电刻蚀与电镀铁分槽进行的镀铁工艺。无刻蚀镀铁是在同一电镀槽中完成对零件交流活化—交流起镀—交流过渡镀—小直流镀—直流过渡镀—全直流镀的全过程。由无刻蚀镀铁技术获得的镀铁层质量稳定、可靠。纯铁镀层的结合强度356MPa,含Ni、Co的合金镀铁层结合强度460MPa,旋转弯曲疲劳极限σ-1为363.85MPa,机车上的大型曲轴镀铁层保证期达30万公里,该技术再制造船舶、机车大型曲轴已实现规模化生产。文中综合了多年来对无刻蚀镀铁层的测试结果,探讨了无刻蚀镀铁层的电沉积机理和特点。研究认为,被镀零件表面经对称交流活化并使其处于微融活化态时,为Fe2+在基体中铁素体晶面上的择优放电沉积创造了条件;初始镀铁层的择优取向与基体相同,Fe2+在活化界面获得电子后先沿(110)晶面沉积,形成纳米等轴晶,随后转向沿(211)晶面沉积并形成纳米柱状晶,最终形成具有结合强度高、超细晶粒、硬度高、耐疲劳性和耐磨性好等特点的镀铁层。