影響鍍鉻層硬度的因素

關鍵詞：

鍍鉻層硬度   CA-2000硬鉻催化劑   鍍鉻硬度影響因素  硬鉻電鍍工藝

1．  CA—2000新型硬鉻電鍍工藝是高新技術和創造性思維的結晶，是跟蹤國外最新技術研制而成的開拓性工藝，具有以下特點：

  • 高電流效率，可達23-25%

  • 高沉積速度，是普通鍍硬鉻的2-3倍

  • 高電流密度，可達90ASD

  • 高微裂紋數，可達400-600條/厘米

  • 高硬度，可達HV900-1150

  • 無陽極腐蝕，無陰極低電流區腐蝕

2．  CA—2000硬鉻電鍍工藝

成分和物理參數                 范圍                  標準

鉻酸（克/升）                  210-280                250

硫酸（克/升）                  2 .4-3 .5                2 .7

溫度 (℃)                       55-60                  57

陰極電流密度(安培/平方分米)     30-75                  60

陽極電流密度(安培/平方分米)     15-35                  30

3．  對CA—2000硬鉻電鍍工藝所鍍鍍層硬度的影響因數主要如下：

（1） CA—2000硬鉻催化劑

CA—2000工藝完全不同于普通鍍鉻工藝，采用以有機化合物為主的混合物為催化劑，在電鍍過程中，催化劑會以某種成分與鉻同時沉積而夾雜到鍍層中，形成碳化鉻，該物質可顯著提高鉻層的硬度。CA—2000硬鉻催化劑的含量會影響碳化鉻在鍍層中的含量，因而影響鍍層的硬度。在工藝范圍內，催化劑含量高，硬度高。對鍍層硬度要求比較高的，可適當提高催化劑的含量，但不許超過工藝上限的40%，因為催化劑過高，從某種意義來說，也是一種雜質。CA—2000工藝由于催化劑的作用，其鍍層微觀結晶是層狀結構和柱狀結構的混合結構，無催化劑的鍍液得到的是柱狀結構。因而CA—2000鍍層具有更高的硬度和耐磨性能。

（2） 三價鉻

在鍍硬鉻過程中，三價鉻的作用是很大的。它的有無和含量的高低直接影響

鍍層的表面質量。三價鉻的含量對鍍層硬度亦有較大的影響。三價鉻以三氧化二鉻的形式夾雜在鍍層中，顯著提高鍍層的硬度。在CA—2000工藝中，三價鉻要求控制在2-6克，在此范圍內，三價鉻高，硬度高。為提高鍍層的硬度可適當采用上限，即5-6克/升。

（3） 硫酸

在CA—2000工藝中，硫酸根的含量對硬度的影響不很明顯，但必

須控制在工藝范圍內，硫酸根過高過低會影響鍍層的結晶結構，

影響其光亮程度因而影響鍍層的硬度。

（4） 溫度和電流密度

在電流密度與溫度匹配情況下，溫度高，電流密度低，鍍層的硬度較低；溫度低，電流密度高，鍍層硬度較高。如溫度過低，電流密度過高，鍍層會出現燒焦。在CA—2000工藝條件下，溫度為55-60℃，電流密度為45-60安培/平方分米，可獲得較高的鍍層硬度。

（5） 鍍層厚度

硬鉻鍍層硬度常采用維氏硬度儀進行檢測，其原理為金剛石壓頭負載砝碼對鍍層進行壓痕。理論上，檢測的是顯微硬度，但如果鍍層厚度過薄，會由于基體的變形，從而使檢測讀數低于實際鍍層顯微硬度。所以為保證較好的硬鉻鍍層硬度，必須有一定的鍍層厚度。

（6） 前后處理

磨光基體和鍍層有利于加強鍍層硬度。對于普通鍍鉻層，其硬度通常隨熱處理溫度升高明顯下降。有資料報道熱處理溫度升高使鍍層晶粒長大，內應力釋放以及鍍層中的氧化鉻顆粒凝聚所致。但在CA—2000工藝中，鍍層硬度在200-300℃范圍內硬度有明顯提高，和普通鍍鉻相比，CA—2000工藝所得鍍層的結晶晶粒更小，因為CA—2000催化劑增大陰極極化度，減少析氫量，鍍層晶粒半徑減小。