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镀铬液工艺条件的影响及注意事项

放大字体  缩小字体发布日期:2012-08-16  浏览次数:1824
核心提示: 在镀铬过程中阴极电流密度与温度之间存在着相互依赖的关系。在同一溶液中镀铬时,通过调整温度和电流密度,并控制在适当的范围内,可以获得光亮铬、硬铬和乳白铬三种不同性能的镀铬层

镀铬过程中阴极电流密度与温度之间存在着相互依赖的关系。在同一溶液中镀铬时,通过调整温度和电流密度,并控制在适当的范围内,可以获得光亮铬、硬铬和乳白铬三种不同性能的镀铬层,如图4-20所示。在低温高电流密度区,铬镀层呈灰暗色或烧焦,这种镀层具有网状裂纹、硬度大、脆性大;高温低电流密度区,铬层呈乳白色,这种组织细致、气孔少,无裂纹,防护性能较好,但硬度低,耐磨性差;中温中电流密度区或两者配合较好时,可获得光亮镀铬层,这种铬层硬度较高,有细而稠密的网状裂纹。

 
图4—20温度、阴极电流密度对镀层光亮区范围的影响

 
图4—21 温度对电流效率的影响(Cr03250g/L,H2S042.5g/L)

温度与电流密度对电流效率的影响见图4—21、图4—22。由两图知,当电流密度不变时,电流效率随温度升高而下降;若温度固定,则电流效率随电流密度的增大而增加。然而,当CrO3:So42-比值减小时,变化相应变小。因此镀硬铬时,在满足镀层性能的前提下,通常采用较低的温度和较高的阴极电流密度,以获得较高的镀层沉积速度。

 
图4—22 阴极电流密度对电流效率的影响(Cr03400g/L,H2S044g/L)

 
图4—23温度、阴极电流密度对镀层硬度的影响

温度一定时,随电流密度增加,镀液的分散能力稍有改善;与此相反,电流密度不变,镀液的分散能力随镀液温度升高而有一定程度的减小。

温度和电流密度对镀铬层的硬度有很大影响,这种影响如图4—23所示。一定电流密度下,常常存在着一定的获取硬铬镀层的最有利的温度,高于或低于此温度,铬层的硬度将随之降低。

生产上一般采用中等温度(45~60℃)与中等电流密度(30~45A/dm2)以得到光亮和硬度较高的铬镀层。尽管镀取光亮镀层的工艺条件相当宽,考虑到镀铬液的分散能力特别差,在形状复杂的零件镀装饰铬或硬铬时,欲在不同部位都镀上厚度均匀的铬层,必须严格控制温度和电流密度。当镀铬工艺条件确定后,镀液的温度变化最好控制在土(1~2)℃之间。

镀铬注意事项

1)提高镀层结合力由于镀铬电解液的分散能力和深度能力较差,对某些形状复杂的零件会出现漏镀现象。

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。

①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。

冲击电流也可用于铸铁件镀硬铬,由于铸铁件中含有大量的碳,氢在碳上析出的过电位较低。另外铸铁件表面有很多气孔,使得真实表面积比表观面积大很多,若以正常电流密度施镀,则因真实电流密度太小,没有金属铬的沉积。所以在铸铁件镀硬铬时,必须采用冲击电流,增大阴极极化。

②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,使氧化膜电化学溶解并形成微观粗糙的表面。

③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。由此在被活化的金属表面上进行电镀,即可得到结合力良好的镀层。另外,在镀硬铬过程中,有时会遇到中途断电,此时镀铬层表面也会产生薄膜氧化层,若直接通电继续施镀,将会出现镀层起皮现象,克服方法可采用“阶梯式给电”,使表面得以活化,而后转入正常电镀。

④镀前预热对于大件镀硬铬,工件施镀前需进行预热处理,否则不仅会影响镀铬层的结合力而且也影响镀液的温度,所以大件镀前要在镀液中预热数分钟,使基体与镀液温度相等时,再进行通电操作。镀液温度变化最好控制在士2℃以内。

 

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