鍍鉻知識(shí)簡(jiǎn)介及鍍鉻分類、鍍鉻層厚度、硬度控制方法

1、-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本頁(yè)僅作為文檔封面，使用請(qǐng)直接刪除-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本頁(yè)僅作為文檔封面，使用請(qǐng)直接刪除鍍鉻知識(shí)簡(jiǎn)介及鍍鉻分類、鍍鉻層厚度、硬度控制方法(總11頁(yè))鍍鉻知識(shí)簡(jiǎn)介及鍍鉻分類、鍍鉻層厚度、硬度控制方法一 鍍鉻簡(jiǎn)介鍍鉻屬于發(fā)展較晚的工藝，早在1854年就有人從三價(jià)格槽液中鍍得金屬鉻，1856年又發(fā)明從三價(jià)格槽液中鍍鉻的工藝，但是直到本世紀(jì)20年代，鍍鉻工藝才在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用。鍍鉻工藝傳到我國(guó)比較晚，有關(guān)鍍鉻知識(shí)的介紹和應(yīng)用的記載大都是在30年代初期。我國(guó)對(duì)金屬

2、鉻元素的介紹和命名直到19世紀(jì)60年代才開始進(jìn)行。二 鍍鉻的一般特性 （一）鍍鉻特點(diǎn)1.鍍鉻用含氧酸做主鹽，鉻和氧親和力強(qiáng)，電析困難，電流效率低； 2.鉻為變價(jià)金屬，又有含氧酸根，故陰極還原過程很復(fù)雜； 3.鍍鉻雖然極化值很大,但極化度很小,故鍍液的分散能力和覆蓋能力很差,往往要采用輔助陽(yáng)極和保護(hù)陰極； 4.鍍鉻需用大電流密度，而電流效率很低，大量析出氫氣，導(dǎo)致鍍液歐姆電壓降大，故鍍鉻的電壓要比較高； 5.鍍鉻不能用鉻陽(yáng)極，通常采用純鉛、鉛錫合金、鉛銻合金等不溶性陽(yáng)極。 （二）鍍鉻過程的特異現(xiàn)象 鍍鉻與其它金屬電沉積相比，有如下特異現(xiàn)象： （1）隨主鹽鉻酐濃度升高而電流效率下降； （2）隨電流

3、密度升高而電流效率提高； （3）隨鍍液溫度提高而電流效率降低； （4）隨鍍液攪拌加強(qiáng)而電流效率降低，甚至不能鍍鉻。 上述特異現(xiàn)象均與鍍鉻陰極還原的特殊性有關(guān)。 三 鍍鉻層的種類和標(biāo)記 （一）防護(hù)裝飾性鍍鉻 防護(hù)裝飾性鍍鉻，俗稱裝飾鉻。它具有防腐蝕和外觀裝飾的雙重作用。為達(dá)此目的在鋅基或鋼鐵基體上必須先鍍足夠厚度的中間層，然后在光亮的中間鍍層上鍍以m的薄層鉻。例如鋼基上鍍銅、鎳層再鍍鉻、低錫青銅上鍍鉻、多層鎳上鍍鉻、鎳鐵合金鍍層上鍍鉻等等。 在現(xiàn)代電鍍中，在多層鎳上鍍?nèi)∥⒖谆蛭⒘鸭y鉻是降低鍍層總厚度，又可獲得高耐蝕性的防護(hù)裝飾體系，是電鍍工藝發(fā)展的方向。 在黃銅上噴砂處理或在緞面鎳上鍍鉻，可獲得

4、無(wú)光的緞面鉻，是用作消光的防護(hù)裝飾鍍鉻。 裝飾性鍍鉻是鍍鉻工藝中應(yīng)用最多的。裝飾鍍鉻的特點(diǎn)是：（1）要求鍍層光亮；（2）鍍液的覆蓋能力要好，零件的主要表面上應(yīng)覆蓋上鉻；（3）鍍層厚度薄，通常在m之間，國(guó)內(nèi)多用m。為此裝飾鍍鉻常用300400g/L的高濃度，近些年來加入稀土等添加劑，濃度可降至150200g/L，覆蓋能力、電流效率明顯提高，是研究開發(fā)和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的發(fā)展方向。 防護(hù)裝飾鍍鉻廣泛用于汽車、自行車、日用五金制品、家用電器、儀器儀表、機(jī)械、船舶艙內(nèi)的外露零件等。經(jīng)拋光的鉻層有很高的反射系數(shù)，可作反光鏡。（二）乳白鉻鍍層 在較高溫度（6575）和較低電流密度下（205A/dm2）獲得的乳

5、白色的無(wú)光澤的鉻稱為乳白鉻。鍍層韌性好，硬度較低，孔隙少，裂紋少，色澤柔和，消光性能好，常用于量具、分度盤、儀器面板等鍍鉻。 在乳白鉻上加鍍光亮耐磨鉻，稱為雙層鍍鉻。在飛機(jī)、船舶零件以及槍炮內(nèi)腔上得到廣泛應(yīng)用。 （三）松孔鍍鉻 通常在鍍硬鉻之后，用化學(xué)或電化學(xué)方法將鉻層的粗裂紋進(jìn)一步擴(kuò)寬加深，以便吸藏更多的潤(rùn)滑油脂，提高其耐磨性，這就叫松孔鉻。松孔鍍鉻層應(yīng)用于受重壓的滑動(dòng)摩擦件及耐熱、抗蝕、耐磨零件，如內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)腔、活塞環(huán)等。 （四）黑鉻 在不含硫酸根而含有催化劑的鍍鉻中，可鍍?nèi)〖兒谏你t層，以氧化鉻為主成分，故耐蝕性和消光性能優(yōu)良，應(yīng)用于航空、光學(xué)儀器、太陽(yáng)能吸收板及日用品之防護(hù)裝飾。 四

6、 鍍鉻液的種類和特性 （一）普通鍍鉻溶液 這是應(yīng)用量大、面廣的一種鍍液，基本組分是鉻酐和硫酸，按鉻酐濃度可分為低、中、高濃度三種。 低濃度通常系指鉻酐含量為120g/L以下的鍍液。具有減少污染、降低成本、電流效率比較高（18%20%）、鍍層光亮度好、光亮電流密度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是需槽電壓較高，鍍液覆蓋能力較差，適合于零件形狀較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。 中濃度通常系指鉻酐含量為180250g/L的鍍液。鉻酐250g/L，硫酸根2.5g/L的鍍液稱為標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液，多用于鍍硬鉻。在這類鍍液中加入鍍鉻添加劑，特別是混合稀土金屬鹽添加劑，鍍液性能則有很大改善：可將鉻酐濃度降低到150180g/L以內(nèi)，鍍液的覆蓋能力

7、明顯提高，超過高濃度液；可降低析鉻的臨界電流密度值，可采用較低電流密度（如810A/dm2），而電流效率卻能達(dá)到20%以上，槽電壓低于10V，故有明顯的節(jié)電效果；可實(shí)現(xiàn)常溫電鍍，在1550之間均可施鍍，有利于節(jié)約能源，提高工效。綜合經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益好。這是現(xiàn)代電鍍鉻工藝的發(fā)展方向。 高濃度系指鉻酐濃度為300400g/L的鍍液。具有較高分散能力和覆蓋能力，主要用于裝飾性鍍鉻。這種鍍液帶出損失多、對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重。電流效率低（8%13%）。隨著稀土等鍍鉻添加劑的開發(fā)和應(yīng)用，這類鍍液已逐漸縮減。五 鍍鉻的優(yōu)缺點(diǎn)鍍硬鉻是比較好的一種增加表面硬度的方法，但是它的優(yōu)缺點(diǎn)很多，所以好多情況下都沒采用。（一）

8、鍍鉻的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)一：表面光潔度好，優(yōu)點(diǎn)二：不會(huì)生銹，一點(diǎn)銹斑都不會(huì)有；優(yōu)點(diǎn)三：鍍的過程中原零件變形?。粌?yōu)點(diǎn)四；如果零件尺寸不到位，可以通過加幾絲鉻來達(dá)到尺寸（如12樓所說的修補(bǔ)，當(dāng)然了，這是優(yōu)點(diǎn)，也是個(gè)缺點(diǎn)，所以要鍍鉻的零件都要放余量了）；優(yōu)點(diǎn)五；表面比較美觀等。（二）鍍鉻的缺點(diǎn)缺點(diǎn)一：價(jià)格高，不光鍍的費(fèi)用高，而且鍍后還要再加工；缺點(diǎn)二：不適合表面比較復(fù)雜的零件；缺點(diǎn)三：厚度太薄，一般只有0。05-0。15mm左右；缺點(diǎn)四：對(duì)零件表面的光潔度要求比較高等。六 影響鍍鉻硬度的因素1. 鉻酐濃度和硬度的關(guān)系在其它工藝條件相同的時(shí)候，鉻酐濃度低時(shí)硬度高。但濃度低，鍍液變化快，不穩(wěn)定。2. 硫酸含量和硬

9、度的關(guān)系在正常的鍍鉻工藝規(guī)范中。鉻酐與硫酸的比值應(yīng)該保持在100：1。在其它濃度不變時(shí)，提高硫酸含量，鉻層的硬度也相應(yīng)增高。但在二者比值為100：，再提高硫酸含量硬度值又會(huì)下降。3. 電流密度和硬度的關(guān)系在正常溫度下，鉻層硬度隨著電流密度的增加而提高。當(dāng)電流密度達(dá)到一定極限時(shí)硬度趨向穩(wěn)定。4. 鍍鉻液穩(wěn)定和硬度的關(guān)系在較高溫度（6575）下，由稀溶液鍍出的鉻層比由濃鍍液鍍出的鉻層硬度高1520；在較低溫度（35455. 鍍鉻層厚度與硬度的關(guān)系一般硬鉻鍍層硬度是隨厚度提高而提高的，硬度的最高值在左右。以后，即使在提高厚度，硬度也不會(huì)再增加。6. 鉻鍍層隨著受熱溫度的提高，硬度顯著下降。鍍鉻知識(shí)介

10、紹一 鉻的性質(zhì)(1) 色澤 : 銀白色，略帶藍(lán)色(2) 原子量 : 52 (3) 比重 : (4) 熔點(diǎn) : 18001900(5) 硬度 : 80012OOHV(6) 線膨脹系數(shù)10-6(7) 電化當(dāng)量:0.324g/AH(8) 標(biāo)準(zhǔn)電位 : 為(9) 在潮濕大氣中很安定，能長(zhǎng)久保持顏色(10)在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽及有機(jī)酸和大多數(shù)氣體中很穩(wěn)定(11)易溶于鹽酸及熱濃硫酸(13)苛性鈉溶液中鉻陽(yáng)極易溶解(14)鉻鍍層耐熱性佳(15)鉻鍍層優(yōu)點(diǎn)為硬度高、耐磨性好、光反射性強(qiáng)(16)鉻鍍層缺點(diǎn)為太硬易脆、易脫落(17)鉻的電位比鐵負(fù),鋼鐵鍍鉻是屬于陽(yáng)極性保護(hù)鍍層，而鉻本身于大氣中易形成極薄的

11、鈍態(tài)膜，所以耐腐蝕(18)鉻鍍層具多孔性，所以對(duì)鋼鐵腐蝕性不很理想，所以一般先鍍銅，再鍍鎳最后再鍍一層鉻才能達(dá)到防腐蝕及裝飾的目的(19)鉻鍍層廣泛應(yīng)用在提高零件的耐腐蝕性、耐磨性、尺寸修補(bǔ)、反射光，及裝飾等用途.二 鉻電鍍的種類1.防腐裝飾性鍍鉻a)普通鍍鉻b)復(fù)合鍍鉻c)快速自動(dòng)調(diào)節(jié)鍍鉻d)微裂紋鉻和微孔鉻2.鍍硬鉻3.鍍?nèi)榘足t4.松孔鍍鉻5.鍍黑鉻6.滾桶鍍鉻7.無(wú)裂鉻電鍍?nèi)冦t的特性(1)須嚴(yán)格控制液溫、電流密度、極距等操作條件(2)均一性差，對(duì)復(fù)雜形狀鍍件需適當(dāng)處理(3)電流效率很低，須較大電流密度(4)陽(yáng)極采用不溶解性陽(yáng)極，鉻酸須通過鉻酐補(bǔ)充(5)電鍍過程中不許中斷(6)形狀不同鍍

12、件不宜同槽處理，須用不同的掛具(7)鍍件預(yù)熱與液溫一致，附著性才會(huì)好(8)鍍件要徹底活化，有時(shí)要帶電入槽，附著性才良好(9)需用沖擊電流(大于正常50-100% ) 在開始電鍍較復(fù)雜形狀鍍件，約2-3分鐘而后慢慢降至正常電流密度范圍內(nèi)。四 鍍鉻的影響因素(l) CrO3濃度與導(dǎo)電性關(guān)系:在鉻酐小于450g/l的情況下，鉻酐濃度越高，導(dǎo)電性越好(2) 溫度與導(dǎo)電性的關(guān)系:溫度高，導(dǎo)電性好(3) CrO3濃度與電流效率的關(guān)系:鉻酐濃度高，則電流效率下降(4) 硫酸濃度的影響:濃度低時(shí)，低電流密度下電流效率高，反的電流效率低(5) 三價(jià)鉻的影響1. 三價(jià)鉻很少時(shí)，沉積速率減慢2. 三價(jià)鉻很高時(shí)，鍍層變暗3. 三價(jià)鉻增加，則導(dǎo)電度降低，需較大電壓4. 三價(jià)鉻愈多，光澤范圍愈小(6) 電流密度及溫度的影響1. 鍍液溫度升高，電流效率降低2. 電流密度愈高，電流效率愈高3. 高電流密度，低溫則鍍層灰暗，硬度高脆性大，結(jié)晶粗大4. 高溫而低電流密度，鍍層硬度小，呈乳白色，延性好，無(wú)網(wǎng)狀裂紋，結(jié)晶細(xì)致，適合裝飾性的鍍件5. 中等溫度及中等電流密度，鍍層硬度高，有密集的網(wǎng)狀裂紋，光亮硬質(zhì)鉻鍍層。(7)雜質(zhì)的影響1. 鐵雜質(zhì)，電解液不穩(wěn)定，光澤鍍層范圍縮小，導(dǎo)電性變差,電壓須增高，去除鐵雜質(zhì)比三價(jià)鉻還困難，要盡量防止鐵污染，不要超過10g/l2. 銅、鋅雜質(zhì)，含量低時(shí)