| 1、 性能和用途
因为铬表面易于钝化，有很强的耐蚀性，所以用于装饰电镀的最外层，其厚度一般只有0.5-1微米，通常称之为装饰铬。 铬的另一个特点是具有极高的硬度，HV=750-1000，因而又经常用于有耐磨要求的场合，通常称之为硬铬。 2. 镀铬基本原理 2.1 镀铬的阴极过程 图1是镀铬的阴极极化曲线，描述了镀铬的阴极过程。
镀铬的阴极过程分3个阶段。 第一阶段，随着电极电位上升，电流密度上升。电极反应为 2H+ ---> H2 第二阶段，随着电极电位继续上升，电流密度转为下降。这是一个形成阴极膜的过程。 第三阶段，随着电极电位继续上升，电流密度又转为上升。电极反应为 Cr6+ ---> Cr 2H+ ---> H2 Cr6+ ---> Cr3+ (H2的还原作用) 2.2 阴极膜的形成
在镀铬层沉积之前，阴极上先生成一层薄膜。观察薄膜的试验如图2所示。阴极为针状。停电后1秒可以观察到阴极膜(厚度约0.1微米)，停电3-4秒后阴极膜就消失了，如图3所示。
2.3 硫酸的作用和影响 镀液中硫酸含量的增加，阴极膜的厚度也随之增加。电极周围的成分与其它部分的成分差别较大，为 Cr6+ 65-67% Cr3+ 22-23% SO42-10-12% 若镀液中没有硫酸，则不能形成阴极膜，只析出氢气，见图1的曲线1。 CrO3与H2SO4形成[(CrOn2-)m·(SO42-)n]复杂的络合物。从图4可以看出，随镀液中硫酸浓度增加，电流效率形成有峰值的情况。图4中线段1，电流效率随硫酸含量上升而上升，是因为络合物含量上升的缘故;继续增加硫酸的含量，则阴极膜厚度增加，阻碍铬层的沉积，故图4线段2，电流效率随硫酸含量上升而下降。
2.4 Cr3+的影响 当镀液中Cr3+的含量上升时，图4中的曲线向右上方向移动。当H2SO4=10-12g/l，Cr3+=20g/l，电流密度60-100A/dm2时，电流效率高于25%。可获得镜面光亮的镀铬层。缺点是分散能力差，只适合旋转体。 2.5 H2的析出影响 常规镀铬中，只有12-15%的电流用于沉积铬层，80-85%的电流用于析出氢气。氢气会渗入铬层，也会渗入基体达几十微米。氢气的渗入，使得钢的疲劳强度下降约30-40%。有趣的是，高强度零件镀铬后，疲劳强度下降，而强度低的零件，镀铬后疲劳强度反而提高。 3 镀铬工艺 3.1 常规镀铬工艺 目前使用较为广泛的仍是常规镀铬工艺。经典的常规镀铬溶液配方为 CrO3 250 g/l H2SO4 2.5 g/l Cr3+ 3g /l 3.2 含F-镀铬工艺 F-作催化剂的电解液可在室温工作，也可用于滚镀(但小零件不太可靠)。 配方一∶ CrO3 250 g/l KF 3.5 g/l 温度 20℃ 电流密度 3-5 A/dm2 配方二∶ CrO3 250 g/l H2SiF6 5-10 g/l 温度 18-25℃ 电流密度 5-10 A/dm2 |
