一种高耐腐蚀电镀硬铬工艺.pdf

本发明涉及一种高耐腐蚀电镀硬铬工艺，特别是涉及一种在钢铁基底上电镀具有优越的耐腐蚀性能的无裂纹电镀硬铬层以及形成这样的电镀铬层的电镀液和电镀方法。
    目前在工业上广泛采用功能性镀铬的方法使工件的金属基底上覆盖有镀铬层来提高其使用性能，这种电镀层的主要使用性能指标之一是镀层的耐腐蚀性。为了提高电镀硬铬层的耐腐蚀性，在多数情况下都是采用在电镀液中加入添加剂的方法，并严格控制阴极电流密度、电镀液温度和铬酸与添加剂的配比等工艺参数来获得一种具有少量裂纹或具有微小裂纹的耐腐蚀性能良好的电镀铬层。在美国专利3、749、652中公开了一种耐腐蚀无裂纹的电镀硬铬工艺，它使用了在美国专利3、619、384中公开的一种专用电镀设备，使在工件的金属基底上覆盖一层无裂纹的、硬度大于700Hv的耐腐蚀电镀铬层。不足之处是上述地电镀硬铬工艺中都没有能具体给出电镀铬层的耐腐蚀性指标或CASS耐腐蚀性能试验的耐腐蚀性等级，并且还存在有一个或者需要有专用的电镀设备和工件的外形受到一定的限制的问题或者是需要有添加剂和要求有严格控制的电镀工艺参数的问题。

    本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种操作简单，不需要添加剂或专用电镀设备，可以在原有的电镀生产设备上进行的钢铁零件的高耐腐蚀和高硬度的电镀硬铬层的电镀硬铬工艺，此电镀铬层的耐腐蚀性能指标达到CASS试验的耐腐蚀性等级4～10级，硬度达到700Hv～900Hv。

    本发明是一种高耐腐蚀电镀硬铬工艺，它是一种用于在由铬酸、硫酸和三价铬构成的电镀液中进行的在钢铁的基底上电镀硬铬层的方法，其特征是在电镀操作中采用在高的阴极电流密度78～83A/dm2和高的电镀液温度73～78℃的条件下进行电镀而不是象通常的情况下，在较小的阴极电流密度和较低的电镀液温度的条件下进行电镀的，所述的电镀液中的铬酸的浓度是在200g/l至250g/l的范围的，硫酸的浓度是在2.4g/l至3.2g/l的范围内，三价铬的浓度是在3g/l至8g/l的范围内;本发明获得的电镀硬铬层是一种在钢铁的基底上电镀的铬层，其特征是该电镀硬铬层不含有添加剂构成的任何其他有机物，它具有高的耐腐蚀性能指标，经过CASS耐腐蚀性能试验的22h，49±1℃试验，其耐腐蚀性等级为4～10级;电镀铬层为一光滑、无裂纹的电镀层，其硬度在700Hv～900Hv的范围内。

    图1是本发明在钢铁的基底上未经油光处理的电镀硬铬层在300倍显微镜下的表面状态

    图2是图1的电镀硬铬层经过油光处理以后在300倍显微镜下的表面状态

    本发明的一个实施例的电镀液组份及电镀操作条件和电镀铬层的性能效果如下：

    本实施例为一种活塞杆，材料为C45钢，高频淬硬度为HRc＞50，表面粗糙度为Ra0.5。

    电镀液组份

    铬酸  240g/l

    硫酸  3g/l

    三价铬  6g/l

    电镀操作条件

    阴极电流密度 80A/dm2

    电镀液温度  74～76℃

    电镀铬层的性能效果

    CASS耐腐蚀性能试验耐腐蚀性等级  8级

    （22h，49±1℃）

    硬度  748Hv

    表面状态  光滑、无裂纹

    本发明所提供的一种电镀铬工艺是一种在钢铁的基底上电镀硬铬层的电镀硬铬的方法，采用本发明获得的电镀铬层具有高的耐腐蚀性能，达到耐腐蚀性能试验CASS试验的耐腐蚀性等级为4～10级，同时具有较高的硬度，硬度值达到700Hv～900Hv，操作简单，不需要任何添加剂和专用电镀设备，可以直接使用原有的电镀生产设备，经济效益明显。