铁锑合金电镀工艺研究(3)
1.2 铁镀层
铁的发现和大规模使用，是人类发展史上的一个光辉里程碑，它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代，推动了人类文明的发展。至今铁仍然是现代化学工业的基础，人类进步所必不可少的金属材料。铁镀层是最经济的镀层之一，常用于磨损零件的修复。铁镀层因其经济性常用于磨损零件的修复,但其材质较软,耐蚀性差，不过如果是铁与其他金属的合金或者是掺有杂质的铁，熔点降低，硬度将增大，具体得看杂质或者合金的性质了。
镀铁层在空气中不稳定，和钢铁件一样易被氧化成氧化铁(FeO)、三氧化二铁(Fe203)和四氧化三铁(Fe3O4)等氧化物，不适于作防护装饰性镀层。镀铁层只适于作为功能性镀层使用。
最广泛的用途是修复工件。历来用硬铬修复工件，镀铬层的费用要比镀铁要高，而且镀铬的污染要比镀铁要大的多，所以对于以铁来代铬是非常经济的办法。镀铁后的硬度和其他物理性能还可经过热处理改善。
电镀铁沉积速度较硬铬快l0倍，镀铬层的脆性决定了镀铬层太厚则易脱落，而镀铁则无此缺陷。
镀铁后零件在空气中放置易氧化生锈，而镀铬层不会，这个缺陷可通过电镀后的处理来补救。
镀铁也可以作为某些中间镀层，在此层上再镀其他金属。以镀铁层来改变基体金属不适于直接电镀的缺点。如铸铁件因其含碳过高，不易镀锡、锌，可先镀铁，在镀铁层上再度锌、锡，高碳钢氧化困难，镀上一层铁后，氧化在铁上进行要容易的多。
因为电镀铁的纯度极高，对需要高纯铁的地方，可采用镀铁来满足，如粉末冶金制粉对高纯铁的需要。
电镀是一种常用的表面加工工艺，但普通的直流电镀形成的镀层表面易出现针孔和粗裂纹等缺陷[1]，因而限制了其应用范围。近年来发展的脉冲电镀技术，在提高镀层质量、性能及节约材料等方面，比直流电镀具有明显的优势，引起了国内外广大电镀工作者的重视[2,3]。铁资源丰富，价格比较低廉，其合金镀层，如Fe-Ni [4]、Fe-Cr[5] 等在工业生产中应用广泛。徐金霞等通过脉冲电镀技术在普通钢和铜基体上制备了铁单质镀层。
他们采用纯铁和分析纯盐酸自行配制镀液，其中FeC12含量约为500 g/L，不加任何添加剂，pH=2.0-3.0脉冲电镀与直流电镀不同，后者只有一个独立的变量，即电流密度，而脉冲电镀，独立变量有3个，即导通时间、关断时间和平均电流。其试验采用不对称的周期换向矩形电流脉冲波形，选择固定不变的脉冲电镀参数，研究平均电流密度对铁镀层性质的影响。所用平均电流密度分别为5，l0，l5，l6，18，20，22，25，30，35 A/dm2。
徐金霞等的工艺流程是在脉冲电镀前，先分别将阴极试样和阳极纯铁进行机械抛光，除去表面毛刺和氧化物，用30％氢氧化钠溶液除油，以硫酸活化，经蒸馏水清洗后，再进行电镀。他们发现脉冲电镀时不连续的电流具有周期性，从而消除了溶液浓差极化的影响，提高了电化学过电位，易形成晶粒细小、表面平整、空隙率小的镀层。此外采用不对称周期换向矩形电流脉冲的脉冲波形进行电镀，在阴极固体与电解液的固-液界面处形成反扩散层[6] ，因而脉冲电镀具有较好的整平镀层的能力，易得到光滑明亮的镀层。这种界面处的双电子层结构将受到外加电场的影响，即与平均电流密度直接相关。镀层的表面形貌与外加电流密度影响关系比较复杂，总的趋势是先好后坏，在平均电流密度为16 A/dm2 时，镀铁效果最佳，镀层表面为均匀的银白色，尽管空气中静置数13后，表面呈乌黑色，但其性能稳定。较小平均电流密度(如5 A/dm2)制备的铁镀层刚取出表面呈不均匀的浅银白色，光洁度不太好，空气中易局部生锈；而平均电流密度为3A/dm2 时，阴极试件的边缘易形成毛刺，表面局部气孔数明显，且局部有黄色斑点。与直流镀铁层相比，脉冲镀铁层表面光洁度较好，粗裂纹明显减少，效果得到了明显的改善。