一种加厚镀铬工艺.pdf

本发明属于硬铬电镀领域。
    由于镀铬层的硬度高，摩擦系数小，加厚镀铬工艺广泛应用于改善材质的表面性能，修复被磨损的另件及超差另件。目前国内外通常使用以H₂SO₄为催化剂的六价镀铬液，其组成：CrO₃的含量为200～250克/升，H₂SO₄含量为2～2.5克/升，Cr³⁺含量为2～3克/升。镀液温度为50～55℃，阴极电流密度为35～50安/分米²，阴极电流效率只有12～14%，镀厚速度一般为15～25微米/小时。添加氢氧化钠的四铬酸盐镀液，其工作温度为16～21℃，阴极电流效率虽可达30～33%，但由于镀层太软，耐磨性差，不适用于硬铬工艺;添加H₂SO₄和H₂SiF₆及其盐类的混合型和自调型电解液，阴极电流效率虽能达到20～26%，但由于镀液存在SiF²⁺₆，对镀件基体腐蚀严重，也不适用硬铬工艺。加入MgO及硼酸的高速镀铬液，阴极电流效率没有明显提高，只是强化了电流规范，在使用很短时间后，性能便急剧下降。1984年9月18日公布的美国H·Chessin的高速镀铬专利U·S·Pat·№4472249，使用了碘或溴的化合物及羧酸盐作为添加剂，二者缺一不可。羧酸盐对镀层的性能有严重不良影响，导致镀层的脆性大，易崩裂。

    本发明的目的就在于开发一种阴极电流效率高，阴极电流密度大，沉积速度快，无低电流腐蚀的加厚镀铬工艺。

    本发明的镀铬液系六价镀铬液，其CrO₃最佳含量为750～900克/升，采用除氟以外的卤素化合物作为催化剂，其含量为2～10克/升，镀液温度为40～50℃，阴极电流密度为30～150 安/分米²，使用含7～25%锡的铅锡合金为阳极，阳极与阴极的面积比与常规工艺相同。

    本发明的主要优点在于阴极电流效率高，可达45～55%;电流密度大，可达30～150安/分米²;沉积速度快，可达200～250微米/小时，比常规工艺提高近10倍;无低电流腐蚀，基体处于钝化状态;分散性能和深镀能力好，毛刺较小;维护操作简单，电镀时工件既不要阳极刻蚀，也不要大电流冲击;镀层硬度高，耐磨性能好，镀层硬度为H_v850～1200;能耗较低。

    以下二个实施例作具体说明：

    实例1

    工件为一般钢板，面积为0.2分米²，在50℃以上的电解除油槽中除油1～2分钟，水洗，用10～15%的稀H₂SO₄活化，水洗，进入温度40～42℃含CrO₃为800克/升，KClO₃为6克/升，Cr³⁺≈0的镀液中，用阴极电流密度为70安/分米²施镀一小时，镀层单面厚度可达200微米，镀层色泽呈灰色，阴极电流效率为45%。

    实例2

    工件为一般钢板，面积为0.2分米²，在50℃以上的电解除油槽中除油1～2分钟，水洗，用10～15%地稀H₂SO₄活化，水洗，进入温度42～44℃含CrO₃为850克/升，KIO₃为6克/升的镀液中，用阴极电流密度为80安/分米²施镀一小时，镀层单面厚度为240微米，镀层色泽呈银白略带灰色，阴极电流效率为54%。