影響電鍍鉻的因素

1、緒論鍍鉻層是一種高硬度、高耐磨性的鍍層，又具有較好的耐熱性及良好的化學穩(wěn)定性。由于鍍鉻層的良好性能， 在工業(yè)上獲得了廣泛應用。 特別在航空制造業(yè)的軍民機生產(chǎn)中，占有重要地位。鍍鉻層屬于單金屬電鍍。與其他單金屬鍍層比較，鍍鉻過程比較復雜，而且我很 多特點。早鍍鉻過程中，是有鉻酸來提供獲得鍍層金屬所需的鉻離子，鍍鉻所使用的陰極電流密度很高，電流效率低(13%左右)，溫度與電流密度要嚴格配合，可以通過改變二者的 關系在同一鍍液中獲得光亮鍍層。鍍鉻不采用金屬鉻作為陽極，而是用纖銻合金不溶性陽極， 鍍鉻點解液的分散能力極差。以上這些，給電鍍鉻層的質(zhì)量帶來了比較多的影響。一.影響鍍鉻層質(zhì)量的因素為了獲得較

2、為理想的鍍層，合理的鍍前處理是電鍍極為重要的一個環(huán)節(jié)。金屬零件從原材料到加工成型，不可避免的要與各種油類介質(zhì)接觸。生產(chǎn)實踐證明，油脂清洗不干凈是影響鍍層質(zhì)量的重要因素。同是，金屬基體在空氣中會生成一層比較致密的氧化膜， 只有去除金屬基體上的氧化膜，使其表面達到活化狀態(tài)， 才能夠進行正常的電鍍。 因此，零件表面任何的微量污染，都會降低鍍鉻層在機體上的附著力。同時，拋光機體表面也是鍍鉻前出來及重要的一個工序，它可以是鍍鉻層更加均勻光亮。2鍍液各成分的影響鉻酐濃度時影響鍍鉻層的一個重要因素，其含量對溶液的導電性及電流效率有較大影 響。鉻酐含量高，導電度增加。鉻酐濃度高則電流效率隨之下降，鍍層裂紋數(shù)量

3、相對減少， 意味著防腐蝕能力的提高。硫酸的影響：硫酸在鍍鉻溶液中是一種不可缺少的成分。如果沒有酸根的存在， 陰極上就不會有鉻沉積出來。 但是，重要的并不是硫酸在鍍鉻液中的絕對喊啦，而是鉻酐與硫酸的濃度比。即：控制在 Cr03H2S04=100: 1鍍鉻溶液中還應該嚴格控制三價鉻的含量。三價鉻的不足，難以獲得你滿意的鍍層，過多的三價鉻會縮小光亮范圍，降低溶液的導電性。3鍍鉻液雜質(zhì)的影響鍍鉻液中常見的雜質(zhì)主要有金屬陽離子雜志，主要有鐵、銅、鉛等等。這些雜質(zhì)以離子的形式存在于鍍鉻液中。 它們常常通過下列途徑被引入鍍液：鍍件上沒有被覆蓋部位金屬的溶解、零件掉入鍍槽中未及時打撈而溶解、陽極材料的腐蝕、零

4、件在陽極活化處理時溶解的金屬離子等。這些金屬離子都會降低電解液的導電率，使鍍液深鍍能力下降，也會使獲得光亮鍍層的電流密度變窄。當鐵離子含量超過了15g/L的時候，鍍液就不能在繼續(xù)使用。鍍鉻液中常見的陰離子雜質(zhì)有：氯離子、硝酸根離子，它們通常由配制槽液的生產(chǎn)用水引入，以及鍍件在鍍前出來清洗不徹底而引入鍍液中。氯離子含量過高， 將惡化鍍液的分散能力，深鍍能力，使鍍層粗糙、發(fā)灰，甚至出現(xiàn)花斑。還會使鍍槽的鉛襯里溶解和陽極溶解， 增加鍍液中的雜質(zhì)。 同樣，含量很低的硝酸根離子就能使鍍鉻層發(fā)灰、無光澤，破壞鍍槽的鉛襯里和陽極溶解。4槽液溫度和電流密度的影響鍍鉻時的工藝條件：溫度和電流密度對光亮區(qū)范圍電流

5、效率、分散能力和鍍層性能都有顯著影響，并相互制約。可以通過改變兩者的關系而獲得不同鍍鉻層外觀以及不一樣的性能。 如低溫高電流為：鍍鉻層灰暗色、燒焦具有網(wǎng)狀裂紋、高硬度、脆性大；高溫低電流：鍍鉻 層呈乳白色、鍍鉻層組織細密、孔斜率小、無裂紋、防護性能好，但硬度低、耐磨性差。中 溫中電流為：兩者配合較好，可以獲得光亮鉻層，這種鉻層硬度較高，有細而密的網(wǎng)狀裂紋。 5電鍍操作細節(jié)的影響(1) 零件預熱：無論什么基體材料，特別是較大的零件，在鍍鉻前需要進行預熱，使 其溫度接近或等于鍍液溫度。鍍鉻時電鍍的時間比較長，鍍層較厚，硬鉻鍍層的內(nèi)應力大而且硬度高。而基體金屬和鉻的膨脹系數(shù)差別太大，如不進行預熱而直

6、接電鍍?nèi)菀自斐苫w金屬受熱膨脹，而產(chǎn)生鍍鉻層脫皮的現(xiàn)象。、（2）零件的裝掛方法：鍍鉻液的分散能力差，為了獲得俊宇的鍍層，一方面需要拋光 零件表面，使其表面電流分布更加均勻；另一方面，裝掛時，掛具應該有足夠的截面積。且與導電部位接觸良好。 對復雜零件必須采用輔助陽極，象形陽極和保護陰極。 采用合理的裝掛方法，會達到事半功倍的操作效果。在實際生產(chǎn)過程中，會大大提高零件的生產(chǎn)進度，節(jié) 約成本。（3）陽極活化、陰極活化及階梯式施加電流方式：對表面有較厚氧化膜的鍍硬鉻零件或者電鍍時中途斷電的零件，將零件在陽極電流下進行短時間的陽極活化處理，使氧化膜在電流作用下化學溶解，表面變得微觀粗糙，再將零件迅速轉(zhuǎn)為

7、陰極，以階梯式電流操作，正 常施鍍便可獲得結(jié)合力良好的鍍層。對于含鎳、鉻較高的合金及不銹鋼電鍍硬鉻時，應采用比正常電流密度小很多倍的陰極小電流，進行陰極活化出來，然后，再逐步升高電流密度致正常值。對于鑄鐵件鍍硬鉻，由于鑄鐵中含有大量的碳，氫在碳上析出的過電位比較低，因此， 鑄鐵件鍍鉻時，氫離子將優(yōu)先在表面上還原而大量析出氫氣泡，影響了金屬鉻的電沉積。因此，對于鑄鐵件鍍硬鉻， 必須采用沖擊電流。 使其表面馴熟生成一層金屬鉻，然后再回復到 正常的電流密度下操作。6電源波形的影響鍍鉻工藝需要理想的電流輸出波形來提高工藝的可靠性和完整性。輸出波形平直及頻率的提高，能夠保證鍍層的結(jié)晶細致、孔斜率小、結(jié)合

8、力好，提高光亮度、平整度。因此，鍍 鉻工藝的電源，要求低紋波系數(shù)的整流電源，如直流發(fā)動機、三項全波整流電源。7零件表面殘余應力的影響零件表面殘余應力對硬鉻的結(jié)合力有較大的影響。由于零件在機械加工過程中同時也會增加內(nèi)應力。鍍鉻前沒有進行消除應力的熱處理工藝（200-230 C, 1-2小時），就容易造成度冊剝落，這一點已經(jīng)在生產(chǎn)實踐中得到證明。8鍍后處理及磨削加工的影響許多零件在鍍鉻后還要進行磨削加工，以達到精度和使用要求。磨削加工的不當面使局部發(fā)熱，會導致鉻層產(chǎn)生內(nèi)應力而影響鍍層的結(jié)合力。除氫的目的是要降低鍍鉻層的脆性和基體金屬在電鍍時產(chǎn)生的氫脆。除氫應該坐在電鍍后盡可能短時間內(nèi)，在油或者空氣

9、介質(zhì)中進行。二.常見故障的防止與解決辦法由于上述原因造成鍍鉻過程中的諸多產(chǎn)品缺陷以及質(zhì)量隱患，如何防止和處理影響鍍鉻質(zhì)量的因素，對常見故障的防止與解決，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，列出以下一些主要方法：1. 光亮度差：升高鍍液的溫度、調(diào)整三價鉻的含量；2. 邊緣燒焦：降低電流密度、提高鍍液溫度、用碳酸鋇去除過多的硫酸；3. 覆蓋能力差：用碳酸鋇沉淀過高的硫酸、小陽極大陰極通電處理、降低鍍液溫度；4. 表面有棕色斑點：補充硫酸、小陽極大陰極電解；5. 鍍層有裂紋：減少鍍層厚度、提高鍍液溫度；6. 鍍層發(fā)花或者呈暗灰色：加強鍍前處理、提高鍍液溫度、用碳酸鋇去除沉淀；7. 結(jié)合力差：用鋼絲刷刷除或用堿液陰極電解去除、正確計算導電截面積；8. 大面積零件中心無鍍層：提高沖擊電流、階梯式送電、用碳酸鋇處理槽液；9. 鍍層表面粗糙，沉積速度慢：提高零件表面光潔度、降低陰極電流密度；10. 鍍層黑暗無光澤，便面有麻點：大陽極小陰極處理槽液、分析補充硫酸、沉淀重金 屬?？偨Y(jié)鍍鉻層由于具有一系列的性能而得到了廣泛的應用，隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，鍍鉻層的用量越來越大。但是，傳統(tǒng)的鍍鉻工