表面镀铬工艺Word格式.docx
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由于这些突出的优点使得铬酸钝化仍然是目前应用最广的钝化工艺。
但是由于Cr6+具有相当高的毒性且易致癌，随着人们环境保护意识的增强，越来越希望寻找可以代替铬酸钝化的新配方和新工艺。
钼和铬是同族元素，因此，它与铬具有相似的化学性质，钼酸盐已经广泛用于钢铁以及有色金属的缓蚀剂[11]和钝化剂。
钼酸盐钝化处理方法主要有阳极极化处理、阴极极化处理和化学浸泡处理[9]。
把镀锌件在钼酸盐中进行化学浸泡处理，测试结果表明钼酸盐钝化比不上铬酸盐钝化，但可以明显提高锌层的耐蚀性[12]。
使用钼酸盐/磷酸盐体系处理镀锌件，腐蚀试验结果显示，在中性和碱性环境中，其钝化效果没有铬酸钝化好，但是在酸性环境中却优于铬酸钝化，室外暴露试验结果相当[8]。
锌镍合金镀层经过钼酸盐钝化处理，其耐腐蚀性能也不如铬酸钝化，并且不具有自修复作用，不过还是可以明显提高合金的耐腐蚀性能[13]。
钨酸盐作为金属的缓蚀剂同钼酸盐具有相似性，锌、锡合金的经钨酸盐钝化形成的钝化膜，盐雾试验显示其耐腐蚀性能要逊于铬酸[8]。
用于钝化Sn-Zn合金时，其抗盐雾性能和抗湿热循环试验性能比铬酸盐和钼酸盐都要差[14]。
硅酸盐钝化处理具有价格低廉，无毒、无污染，化学稳定性好等优点[15]。
但是其耐腐蚀性能比较差，日本的有关实验室正进行着硅酸钠为主体的电解液中阳极极化镀锌钢板形成高耐腐蚀的氧化膜研究，不过，仍处于实验室研究阶段[9]。
含锆溶液已经代替铬酸盐用于铝基表面的预处理，但很少用在锌基金属的处理，一般可以用来作为镀锌件涂漆的前处理，而不作为锌基表面的后处理[8]。
此外，含锆溶液还存在成本较贵问题。
含钴溶液一般应用较多还是铝及铝合金表面的钝化处理，对于锌基金属表面的研究不多[8]。
稀土金属如含有铈、镧等的盐类是铝合金在含氯溶液中有效的缓蚀剂，研究表明铈的氧化物和氢氧化物能对镀锌层起到很好的保护作用[16]-[18]。
对于三价铬溶液，虽然其毒性只有六价铬的1%[18]，对三价铬的钝化研究也有不少，不过其耐腐蚀性能还远远达不到要求，再者使用三价铬也没有从根本上解决铬的污染问题，因此很难普及。
2.2.2有机类钝化
有机类钝化是很有希望代替铬酸钝化的一种无铬钝化工艺。
文献[19]对镀锌层的有机物无铬钝化进行了详细的报道,主要提到了二氨基三氮杂茂（BAT4）及其衍生物的钝化，丙烯酸树脂钝化、环氧树脂钝化、单宁酸钝化、植酸钝化和有机钼酸盐钝化等。
Z.W.Chen[20]等学者认为，对镀锌层最有希望代替铬酸盐钝化的是一些特别的锌的有机螯合处理，它能在锌表面形成一层不溶性有机复合物薄膜，膜内分子以配位形式与基体金属相结合，形成屏蔽层，增强了膜的抗蚀性。
研究表面，BAT4及其衍生物对锌具有较好的抗腐蚀效率。
美国专利5662967[21]提到的一种金属基表面镀锌处理的钝化方法，其钝化液中含有烷基甲基丙烯酸酯聚合物，通过实验，认为在总体上用这种含有烷基甲基丙烯酸酯聚合物所配置成的钝化液浸镀Zn或Zn-Al合金后，耐腐蚀性能接近甚至某些方面超过了铬酸盐钝化，很有发展前途，不过目前国内还没有见到其使用。
单宁酸是一种多元苯酚的复杂化合物，水解后溶液呈现酸性，可以用于镀锌层的钝化处理，成膜过程中，单宁酸提供膜中所需要的羟基和羧基，一般来说，浓度高对成膜有利，随膜层变厚，颜色变深，耐蚀性能增强，但是浓度超过40%，虽然膜层颜色加深，但是对耐腐蚀性能影响不大。
不过单宁酸存在价格较贵，与规模的生产应用还存在一定距离[19]。
以欧洲钢铁企业为中心的研究机构正在致力于电解聚合法研制有机防锈膜如有机硅烷、硫醇等来代替铬酸盐表面处理方法，不过，目前仅处于实验室研究阶段[9]。
文献[24]对植酸酸在金属防护中的应用进行了详细的叙述，指出，植酸可以在金属表层形成坚固致密的单分子保护膜，抑制金属的氧化腐蚀。
从而是一种理想的钝化液。
2.2.3有机类与无机盐混合钝化处理
为了进一步的提高无铬钝化膜的耐腐蚀性能，又有研究将有机物与无机盐进行混合对镀层进行钝化处理。
使用混合钝化液所获得的钝化膜其耐腐蚀性能通常要比单一的无机盐钝化或有机物钝化更加优良。
单宁酸可以用于镀锌件的钝化处理，但是如果在钝化液中加入金属盐类，有机或无机缓蚀剂，可以进一步增强其耐腐蚀性能[19]。
文献[22]对经过水溶性的丙烯酸树脂加入到钼酸盐和磷酸盐中得到的钝化液处理后的镀锌试件的耐腐蚀性能进行了测试，认为其抗腐蚀性能接近了铬酸钝化。
请教下：
轴类零件表面镀硬铬，一般的镀铬厚度是多少？
镀铬是否均匀？
镀铬后还需增加磨工艺吗？
目前国内传统工艺是表面镀硬铬（镀层厚度0.02~0.05mm）并抛光，其表面粗糙度Ra为1.6~0.4μm
镀铬后的精度和粗糙度是否符合你的要求，决定是否加工。
∙国际化（2008-3-1117:
58:
24）
一般都是磨好之前，毕竟镀硬铬的成本比较高，要注意轴2端的毛刺，不然很难解决的。
∙小玮（2008-3-1118:
41:
34）
根据粗糙度选择镀后是否加工，一般镀20~30微米；
btw：
如果轴是在400°
C以上热处理过的，不如改镀化学镍吧，硬度也能到1000HV，比较环保，镀铬污染太大了，而且由于不存在电势差的问题，所以镀层均匀，电镀的镀层是有厚薄的
镀铬之前有什么需要处理的吗
∙lszhuoyuan（2008-5-2910:
56:
工件镀铬修复0.2左右应该是安全尺寸,太厚结合力不是太好.如果不能解决时联系我们!
∙糊涂生（2008-7-1517:
01:
42）
轴类零件表面处理一般发蓝（发黑）就可以了吧？
∙deyang01（2008-7-1522:
51:
26）
镀铬前一定得磨，镀多厚得看你工艺了。
可以磨的，比如耐腐蚀而又要求的轴就镀得厚，单边0.15吧，镀后都莫了的
镀铬与镀硬铬有什么区别
镀铬是泛指电镀铬
镀铬有两种的，一种是装饰铬，一种是硬铬。
镀硬铬是比较好的一种增加表面硬度的方法，但是它的优缺点很多，所以好多情况下都没采用。
优点一，表面光洁度好，优点二，不会生锈，一点锈斑都不会有；
三，镀的过程中原零件变形小。
四，如果零件尺寸不到位，可以通过加几丝铬来达到尺寸（如12楼所说的修补，当然了，这是优点，也是个缺点，所以要镀铬的零件都要放余量了）。
优点五，表面比较美观。
等等
缺点一，价格高，不光镀的费用高，而且镀后还要再加工。
缺点二，不适合表面比较复杂的零件，缺点三，厚度太薄，一般只有0。
05-0。
15mm左右，缺点四，对零件表面的光洁度要求比较高。
镀硬铬一般采用比较多的是常在高温条件下使用的机械，如：
模具等
镀装饰铬顾名思义，主要目的就是为了表面光亮、外形美观、防锈等等。
根据其目的来判断要镀那种铬
请问高手们影响硬铬硬度的因素主要有那些？
？
一般有些什么办法可以提高镀层的硬度？
为什么我在硬铬槽加了点硫酸后硬度反而降低了？
请高手们赐教！
！
不胜感激！
1.
铬酐浓度和硬度的关系
在其它工艺条件相同的时候，铬酐浓度低时硬度高。
但浓度低，镀液变化快，不稳定。
2.
硫酸含量和硬度的关系
在正常的镀铬工艺规范中。
铬酐与硫酸的比值应该保持在100：
1。
在其它浓度不变时，提高硫酸含量，铬层的硬度也相应增高。
但在二者比值为100：
1.4，再提高硫酸含量硬度值又会下降。
3.
电流密度和硬度的关系
在正常温度下，铬层硬度随着电流密度的增加而提高。
当电流密度达到一定极限时硬度趋向稳定。
4.
镀铬液稳定和硬度的关系
在较高温度（65～75℃）下，由稀溶液镀出的铬层比由浓镀液镀出的铬层硬度高15～20％；
在较低温度（35～45℃）下，由稀溶液镀出的铬层比由浓镀液镀出的铬层硬度没有多大差别。
5.
镀铬层厚度与硬度的关系
一般硬铬镀层硬度是随厚度提高而提高的，硬度的最高值在0.2㎜左右。
以后，即使在提高厚度，硬度也不会再增加。
6.
铬镀层随着受热温度的提高，硬度显著下降。
镀
铬
镀装饰铬常见故障及纠正方法
故障现象
产生的原因
纠正方法
光亮度不足
a）温度低或电流密度过高
a）升温,检查电流是否在工艺范围
b）硫酸根含量低
c）三价铬高
d）铁杂质含量高
b）分析补充
c）大阳极,小阴极电解
d）用离子交换或隔膜电解
覆盖能力差
a）温度高而电流密度低
b）硫酸含量高,
c）三价铬不足
d）锌、铜、铁杂质多
a）降低,检查电流是否在工艺范围
b）分析后用BaCO3,除去部分硫酸根;
c）大阴极,小阳极电解
d）离子交换或隔膜电解处理
局部无铬层
a）孔眼未堵塞
b）装挂不当，产生气袋或导电不良
c）零件形状复杂，未使用辅助阳极
d）零件互助屏蔽
e）镀件表面有油污
f）挂具未绝缘
a）用塑料管堵塞
b）改用挂具
c）选择适当的辅助阳极
d）少挂零件
e）对镀件进行重新处理
f）改进挂具绝缘
镀铬层同镀镍层一起剥皮
a）镀前处理不彻底
b）镀镍层内应力大
a）加强镀前处理
b）调整镀镍溶液
铜锡合金镀层上镀铬时出现黑花
a）溶液温度低
b）镀铬前处理不彻底
c）通电过快或过慢
e）铜锡合金中含锡量过高
a）升高温度
b）加强镀铬前处理
c）改进操作
e）调整铜锡合金
镀硬铬
镀层剥落
a）镀前处理不良
b）镀铬过程中途断电
c）零件进槽预热时间短
d）溶液温度或阴极电流密度变化太大
b）重新镀铬时，进行阳极处理或阴极小电流活化处理
e）硫酸含量过高
c）加长预热时间
d）严格控制溶液温度和阴极电流密度
e）加碳酸钡处理
铸铁件镀不上铬层，
仅有析氢反应
a）镀前浸蚀过度
b）进行阳极处理时，造成石墨裸露
c）阴极电流密度过低
a）重新全加工后再镀
b）重新全加工后再镀
c）提高阴极电流密度
镀层粗糙，有铬瘤
a）阴极电流密度过大
b）阴、阳极间距离太近
c）零件形状外凸，没有使用保护阴极
d）硫酸根过高
a）降低阴极电流密度
b）放宽阴、阳极间距离
c）使用合适的保护阴极
d）加碳酸钡处理
镀层或底层金属上有明显裂纹
钢在淬火时有应力
镀前将零件回火消除应力
本文所讲的非正常失效主要是指活塞杆在使用—年内即产生锈蚀及镀铬层的破坏。
我们发现，在同一工程中泄洪深孔油缸的活塞杆很快锈蚀了，可相同直径、长度还稍长的导流底孔的活塞杆却没有锈蚀，所以对这种活塞杆很决失效的真正原因应作深入的探讨。
1镀铬层的正常失效
（1）由针孔及孔隙造成的锈蚀。
镀双层铬（先镀乳白铬后镀硬铬）不可避免地会出现孔隙，使用时，水气通过针孔从孔隙到达母材，时间长了就逐渐锈蚀，锈蚀面积大了、严重了就进一步造成镀铬层剥落，这种失效在褪镀后蚀坑边缘是圆滑的。
（2）磨损造成的镀层减薄，当镀层全部被磨损就会产生锈蚀。
2近期所见镀铬层的几种非正常失效
（1）锈蚀部位在褪镀后蚀坑边缘是非圆形的（有折角）或出现裂纹或出现麻丝状其尾部是尖的，电镀专家认为这都是比较典型的由内部应力造成的失效。
（2）活塞杆涂有油脂的外仲部位在油脂层未损坏悄况下不到一个月的时间就锈蚀了。
（3）在对返修的活塞杆进行褪镀前检测时．用蓝点法（贴滤纸法）测试孔隙木测出蓝点，而褪镀后发现该处有裂纹或蚀坑。
（4）褪镀后经加工的表面还有疏松，有的经油浸后留有油迹（擦不掉但用砂布能擦掉）凡留有油迹的地方必有灰点等缺陷。
3镀铬层非正常失效的原因
3.1对材质抗拉强度大的大型活塞杆，未进行镀前消应和镀后去氢是非正常失效的原因之一
GBll379—89《金属覆盖层工程用铬电镀层》及GB/T12611-90《金属零件镀覆前质量控制技术要求》标准规定凡钢件的抗拉强度大于1050MPa的都要镀前消除加工应力并在镀后去氢，因此，有的教授认为凡是抗拉强度达到800MPa（已属于高强钢）的就要去氢。
对40Cr活塞杆只规定抗拉强度大于530MPa而没规定上限是不够的，至少要限制上限在800MPa以下。
非正常失效活塞杆多数达到800-900MPa，有的已超过900MPa。
对于大件（可认为直径大于300，长度大于12m的应属于大件）尽管抗拉强度未达到800MPa，专家认为也应镀前消应镀后去氢。
前面谈到的导流底孔活塞杆可能就是因为镀前采取停置（7D）时效消应和镀后又进行厂去氢才至今未锈蚀（泄洪深孔活塞杆却未进行镀前消应和镀后去氢）。
关于镀前小消应及镀后不去氢的坏处，有些专家分析认为。
镀铬时20%的电流用在镀铬上，20%的电流用在还原六价铬上，而60%的电流用于析氢。
电镀时必然会折出镀液中的氢，析出的氢一部分进入人气，也有一部分进入母材中，如果未及时地将进入到母材中的氢驱除掉．就会在以后的加工过程中或安装中或使用中产生氢脆裂纹，这些裂纹将破坏镀层的结合力造成镀层剥落。
因此，去氢应在镀后3h，内及时进行。
电镀前，机械加工会对像40Cr这样的对应力敏感的材质产生加工应力，故也要进行消应处理，有应力存在就可能随时释放出来影响镀铬质量。
也有专家指出，GBll379-89标准中表2横向第三栏“仅用于未喷丸工件减少氧脆和恢复疲劳强度而进行的热处理”就是指的抗拉强度小于1050MPa的大件及40Cr这样的母材的左氢要求。
也就是说标准中还是涵盖厂这部份内容的。
再说国标是针对普通的常规镀件而言，对大件及40Cr这样的材质一定更要严格要求。
3.2活塞杆材质存在缺陷是非正常失效的原因之二
活塞杆表面存在一定量的杂质及疏松，这些缺陷用锻件标准衡量可能不超标，但对电镀却是严重的问题（尤其是这些缺陷不是单个的而是集中在一处）。
电镀液中含有酸，电铰时，这些酸浸入到杂质及疏松部位中，电镀时虽然覆盖上了，但却是搭桥过去的，中间是串的，事后浸入的酸作怪，很快就从里向外腐蚀并成块剥落。
有缺陷的表面在电镀过程中使氢析集，形成氧气气泡，造成镀层结合不牢，这就能很好解释为什么有的活塞杆外部涂有油脂，水气一时无法浸入，但不到一个月又锈蚀的原因；
也能很好解释为什么用蓝点法测试时无孔隙而褪镀后基体上有蚀坑、裂纹的原因。
（2）锻件锻造比过大也有可能造成材质缺陷。
锻件锻造比一般要求大于或等于3，而有问题的活塞杆锻造比达到8以上，而过大的锻造比并不一定是好事，因为钢锭存在偏析是不可避免的，过大的锻造比就要求钢锭的中心线和锻件的轴线的一致性较高，才能避免钢锭的心部缺陷外露。
当我们将有问题的活塞杆返修褪镀又将杆径车小后，发现杆的表面或多或少都存在缺陷，其中有大量的亮线及灰点，也有明显的疏松及裂纹，更有甚者是返修时未褪镀前用砂轮打磨锈蚀处发现基体上就已经存在有裂纹了。
GB/T1261-90标准明确规定待镀件表面不允许有氧化皮、斑点、凹坑等缺陷。
还有一种材质缺陷也是由加工造成的，有些锻件加工余量过大将表面密实部分加工掉了而露出了钢锭心部的缺陷。
锻件校直不够加工时为了找正只好一边多车一边少车，结果多车那边将密实部分车掉了，而少车那边可能黑皮才刚车掉，这都是不正常的，都会对电镀质量造成不良影响。
（3）锻造专家认为对直径大的40Cr锻件选用520℃的回火温度偏低（专家建议回火温度不低于550℃），不能很好地消除锻件中的应力，并且还应随炉冷却以便进一步地降低锻件表面的残余应力。
残余应力是产生微裂纹的根源之一，其不良后果是同镀前不消应、镀后不去氢是一样的。
材质存在的上述缺陷是造成电镀层非正常失效的主要原因，这种先天不足是不能用后天的电镀来弥补的。
4返修后又很快失效的原因
返修后又很快失效的主要原因是褪镀后少了去氢工序。
褪镀液中含有较浓的酸，酸造成氢脆，因此，应在褪镀后3h之内进行去氢。
褪镀后去氢不只是对40Cr这种对氢敏感的材质，就是对35#钢、45#钢及所有褪镀件都必须去氢。
褪镀后不去氢可能在下一步电镀过程中就会造成不良影响，这是不能用镀后去氢加以弥补的。
另一个造成返修后很快失效的次要原因可能是返修时增加了电镀时的电流密度。
在无实践经验的情况下轻易改变在水工行业用了几十年、电镀过近10万根活塞杆的工艺是有风险的。
就这个问题，有些专家认为，只要硬铬的硬度能达到，还是用小电流好，因为电流大析出氢就多，进入杆件基体的氢也多，会产生更多气泡，电流大镀层表面应力也大，但不密实，易产生裂纹与剥落。
要求电镀电流达到30A/dm2只是部分书上写的，水工行业并未在这样大的杆件上实践过，而日本的书就写明“根据需要也有用40℃，10-15A/dm2低温低电流电镀”的。
专家还说我们国内五机部的厂已用低电流电镀多年，工艺是成熟的。
最近某电镀厂的厂长参加了有英国人参加的纺织机械订货会，在谈到电镀时，将他们厂的电镀工艺给英国人看，结果英国人不认可，英国人要求将电流密度减小到5A/dm2，并说只有这样才能使Cr的沉积速度慢，沉积速度慢则结晶细。
厂长说效率太低了，英国人回答我不管效率，我只要质量。
镀硬铬；
镀硬铬工艺。
是在各种基体表面镀一层较厚的铬镀层，它的厚度一般在20μm以上，利用铬的特性提高零件的硬度、耐磨、耐温和耐蚀等性能。
工艺流程
检验――除油――水洗――反极――镀铬――水洗――检验
（注：
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