标准镀铬的工艺规程(编辑修改稿)

标准镀铬的工艺规程(编辑修改稿)内容摘要：

度达 60~80℃的温水。 配制电镀液时，也可采用不含铁质的自来水。 但在硬水地区，配制电镀液时，应采用冷凝水或蒸馏水。 ②待铬酐溶解后，将溶液加以搅拌，并按电解密度求出电镀液内铬酐的含量为此，需将电镀液的试样冷却至 20℃，再用比重表测量相对密度。 为了将相对密度的读数换算成电镀液内铬酐的含量（ g/L），在车间条件下可参考表 31 计算，必要时经化验分析确定。 ③计算出铬酐含量之后，再以细流方式将硫酸沿电镀液的全部表面加入，硫酸加入后，加以搅拌。 注意：加硫酸时，应将铬酐内的硫 酸含量按 ％估计在内。 当电镀液内铬酐含量为 250 g/L 时，每 1L 此种电镀液内与铬酐一起加入的硫酸量可达 1g。 不应将计算出的硫酸一次全部加入，首先应加入计算量的 4/5。 溶液经充分搅拌后，进行分析，当计算出铬酐及硫酸真正含量之后，再根据化验分析结果加以计算，将不足量加入。 表 31 20℃电镀液中铬酐浓度和电镀液相对密度的对照表 电镀液相对密度 铬酐的浓度 g/L 电镀液相对密度 铬酐的浓度 g/L 电镀液相对密度 铬酐的浓度 g/L 15 29 43 57 71 85 100 114 128 143 157 171 185 200 215 229 243 257 272 286 300 316 330 345 —— 360 375 390 405 422 438 455 468 485 500 515 —— 电镀溶液中三价铬的处理 为了使铬的沉积能正常的进行，电镀液内应含数量不多的 Cr3+。 一般约含2~4g/L，有人认为电镀液内必须含少量的 Cr3+，为了在电镀液内积蓄一些三价铬，电镀液应通电处理，处理时将溶液加热至 45~60℃ ，阳极杆上悬挂少量平面铅板，阴极上悬挂数量较多的钢板。 阴极板的总面积应是阳极板总面积的 1~2 倍，这样一来，在电镀液处理过程中，阴极电流密度就等于阳极电流密度的 1/3~1/2。 处理电镀液时，阴极电流密度控制在 4~6A/dm2 之间。 阴极电流密度低时，阴极上所产生的过程，主要是氢离子放电和 将六价铬还原成三价铬，因为在电镀液内能积聚一些三价铬。 按 6~8A h/L 计算，电镀液通电处理的时间为 3~4h，然后在检验电镀液内三价铬的含量。 电镀液内三价铬的含量，以 Cr2O3计算时，一般不应超过铬酐含量的3%~4%。 标准镀铬的工艺规程 9 （三）标准镀铬成分及工艺条件的的影响 温度和电流密度 镀铬层的外观、硬度和耐磨性，基本上取决于电镀规范，也就是取决于电镀液的温度和电流密度。 这两个因素总是相互关联的，不考虑另一个因素而变更其中一个因素，将引起不良结果。 因此只有在电镀液的温度和电流密度适当的配合下，才能得到优良质量的镀 铬层。 有实验得知，就耐磨性而言，在电流密度为 40A/dm2和温度为 50℃时，获得的镀铬层耐磨性最高，当电流密度超过最高值时镀铬层的耐磨性反而下降，其原因是氢对镀铬层的影响而使镀铬层的脆性增高，相当于获得具有较高耐磨性镀铬层的电流密度范围急剧缩小。 就硬度而言，随着温度和电流密度的变化，镀铬层的硬度也在剧烈变化，在温度低于 55℃时，增高电流密度镀铬层硬度便会降低；而在温度高于 55℃时，电流密度的增高，会使镀铬层的硬度增高；在温度为 55℃时，镀铬层的硬度不随电流密度变化；当温度为 50℃时，在任何电流密度下都能得 到最高硬度。 在此范围内，镀铬层所含非金属夹杂物（氧化铬）增多，这些非金属夹杂物本身即是硬磨料，因而增加了镀铬层的硬度。 在此范围内镀铬层中易形成非金属夹杂物的原因，可能是低温和低电流密度，当提高温度和电流密度时，在镀铬层中非金属夹杂物形成的可能性即减少，因为在这种情况下，在阳极表面的氧化膜还未能达到较大厚度时，便很快分裂了，所以镀铬层中夹杂物较少。 铬酐密度 随着铬酐密度的改变，电镀液的电导率、电流效率、扩散能力和工作范围都有很大的变化，电镀液的比电导率也随温度而变化。 当温度为 25℃时，电镀液最大的电 导率相当于 375g/L 铬酐的密度，当在温度为 45℃时，电镀液最大的电导率相当于铬酐浓度 450g/L。 当铬酐浓度增高时，电流效率就降低，例如在 25℃和电流密度为 10 A/dm2 时，含有 500g/L 铬酐的电镀液中钢质阴极的电流效率较含有250g/L 铬酐的电镀液中的电流效率低 50％。 铬酐浓度低的电镀液，其扩散能力较浓度高的电镀液高。 浓度低的电镀液其工作范围较窄，但电流效率高而且有极好的扩散能力。 ，可以应用大的电流密度，快速镀铬时必须采用这种低浓度的电镀液，但由于浓度低，其成分就很容易改变，因而要经常校正，从这种 电镀液中得到的沉积物，又在边缘增长的倾向，它具有较高的硬度，而且比较容易脱落。 最适用于修理工作的镀铬电镀液是中等浓度（ 250g/L 的铬酐）的电镀液，它具有获得光亮沉积物的广泛工作范围。 但电流效率低，扩散能力中等，电镀液稳定、沉积物硬、均匀、不脱落。 适合于防护装饰性镀铬的电镀液是高浓度（ 350~450g/L 铬酐）的，电镀液具有良好的深镀能力，甚至使深凹和窄缝地方也能获得铬沉积物，电镀液非常稳定，沉积物硬度较小，但最均匀。 低浓度的电镀液，其电阻最大，因而要求较高电压，如果使用 6V 发电机进行大表面电镀时常常 造成困难。 硫酸根浓度 标准镀铬的工艺规程 10 硫酸在镀铬电镀液中有很大作用。 如果镀铬液没有硫酸，那么金属铬就不可能沉积出来。 在镀铬液中硫酸的绝对含量不是重要的，重要的是它对铬酐含量的相对数。 硫酸根的含量增高，电流效率起先上升，然后剧烈下降。 当ω（ CrO3）：ω（ SO42） =(100~200)： 1时，电流效率较高，扩散能力较好，工作范围最大，当比值 =50:1 或更小时，扩散能力便大大恶化，但铬层光泽性较高，沉积稠密。 此外获得光泽的沉积范围缩小了，电流效率亦降低了。 当比值低于 200:1 时，将产生很恶劣的带暗带的镀铬层。 三价铬 在正常工作的镀铬中，经常有三价铬离子参加工作，其浓度在 3～ 10g/L 之间，新配制的电镀液，为了加速三价铬离子的形成，必须以铅为阴极通电处理 3~4h，阴极的面积为阳极面积的 3~4 倍。 在通电处理镀槽的过程中，阴极上产生铬酸的还原，也就是六价铬还原成三价铬，并同时析出氧。 三价铬对电流效率不起显著影响，但是随着三价铬含量的增加，获得光亮铬层的范围就缩小了。 如果采用不含三价铬的电镀液镀铬时，将获得灰色而软的沉积物。 如果三价铬含量增至 17g/L，电镀液的导电率大大降低，这时正常镀槽中的6V电压则增至 ，如果阳极面积的比值选取不正确，在工作过程中镀槽中就会产生三价铬增多的现象，在此种情况下电镀液中保持某种平衡现象，即在阳极上三价铬氧化成六价铬的数量等于阴极上由铬酸还原形成的三价铬的数量。 若三价铬超过 15g/L，镀层无光且脆。 阴极面积与阳极面积最有力的比值为 1:2或 2:3，在 此种比值下，电镀液中三价铬的浓度不会产生剧烈变化。 当零件内表面镀铬时阳极面积总是小于阴极面积，因而三价铬氧化成六价铬的过程较弱，这样不可避免的使镀槽中三价铬增多，如果零件进行内外表面镀铬，那么就必须保持有次序的交替，在这种情况下，电镀液中三价铬的浓度不会显著提高，因为在内表面镀铬时三价铬大量形成后，在外表面镀铬时三价铬在阳极上剧烈氧化。 三价铬过多时，可以进行通电处理，其方法是在镀液温度为 50~55℃，阳极面积比阴极面积要大 3~4 倍，阳极的电流密度为 1~2 A/dm2，通电处理若干时间。 （四）标准镀铬的 注意事项 提高镀层结合力 由于镀铬电解液的分散能力和深度能力差，对某些形状复杂的零件会出现漏度现象。 在镀硬铬时，也常因结合力不好而产生镀层起皮现象，在生产操作中，可采用以下几种措施： 冲击电流 对一些形状复杂的零件，除了使用象形阳极、保护阴极和辅助阳极以外，还可以在零件入槽时，以比正常电流密度高数倍的电流对零件进行短时间冲击，使阴极极化增大，零件表面迅速沉积一层铬，然后再恢复到正常电流密度施镀。 阳极浸蚀 (刻蚀 ) 对表面有较厚氧化膜的合金钢及高碳钢镀硬铬或在断电时间较长的镀铬 层上继续镀铬时，通常先将零件作为阳极进行短时间的浸蚀处理，使氧化膜电化学溶标准镀铬的工艺规程 11 解并形成微观粗糙的表面。 阶梯式给电 含镍、铬的合金钢，其表面上有一层极薄而致密的氧化膜，镀硬铬时会影响镀层与基体的结合力，为此，首先将镀件在镀铬液中进行阳极浸蚀，而后将零件转为阴极，以比正常值小数倍的电流，一般电压控制在 3． 5V 左右，使电极上仅进行析氢反应。 由于初生态的氢原子具有很强的还原能力，能够把金属表面的氧化膜还原为金属，然后再在一定时间内 (如 20～ 30min)采用阶梯式通电，逐渐升高电流直至正常工艺条件施镀。 由此在。