减振器屋

标题: 镀铬工艺流程(二) [打印本页]

作者: 501001 时间: 2009-3-11 15:34
标题: 镀铬工艺流程(二)
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。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。等等
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 b)硫酸根含量低 c)三价铬高 d)铁杂质含量高	a)升温,检查电流是否在工艺范围 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

故障现象	产生的原因	纠正方法
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 e)硫酸含量过高	a)加强镀前处理 b)重新镀铬时，进行阳极处理或阴极小电流活化处理 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

镀铬属于发展较晚的工艺，虽然早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬，1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺
，但是直到本世纪20年代，镀铬工艺才在国外得到广泛应用。
镀铬工艺传到我国比较晚，有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。我国对金属铬元素的介绍和命名直到
19世纪60年代才开始进行。
我国古代字典中虽然收有“铬”这一单字，但并不具有金属铬的含义。古代字典中“合”的含义有二：A剔发；B古代兵器
名（相似于钩）。用“铬”字代表元素Cr，是利用现成汉字，而给予新的含义。
1865年出版的《格物入门》里已经收有化学元素r符号，但没有汉语译名，也没有写出英文名。以后我过学者在翻译外国化
学书籍时，曾试图用下列各种汉字代表Cr。
1870年广州的何了然在《化学初阶》中定名为鏴，1873年北京同文馆的《化学指南》中定名为隶，1910年广州的《广东劝
业报》上定名为“格罗谟。”
1972年，我过的化学先驱者徐寿在编译的《化学鉴原》中定名为“铬”这一规定在当时的科技界所接受。但是用鏴表示
Cr元素，在我国华南地区也应用过一段时间。直到本世纪初，广州出版的各种报刊中仍然用鏴字，如广州《实业报》第九
期（1810年）就有《鏴养制法》一文，所谓鏴氧就是氧化铬。在第十期还发表《电气镀鏴法》一文（1908年）所谓镀鏴就
是镀铬。
在现代汉语中，铬字的古义已经消失。在《新华字典》，《现代汉语词典》里。铬专门用于表示金属元素Cr，注音为ge。
而在古汉语中铬字有两个读音：luo和ge。从徐寿的化学元素命名原则和现代字典的规定，铬应当读ge（音同格）。有趣的
是在电镀行业中大部分人都将镀铬读为读luo（音同落）
早期镀铬文献
由于镀铬属于晚期的工艺，在我国早期电镀书籍《电气镀金》，《镀金》等书中，不见有镀铬的介绍。在19世纪后期出版
的“西学”书籍中也不见有镀铬的记载。
我国最早介绍镀铬的文献是广州出版的《实业报》。该报第十期上有《电气镀铬法》一文，发表与光绪34年5月12日（
1908年6月10日）。由于镀铬在国外尚处于试验阶段，因此我国在1908年前还不可能有镀铬的应用。
当20年代镀铬在国外普遍应用后，进口产品不少采用镀铬，我国才知道这一新工艺。当时从广州，上海进口的洋货，如钟
表，水箱，灯罩，“多见有镀铬者”。尤其是进口的电筒，包括简体和反光罩，“亦用镀铬代镀镍，”“镀铬表面坚滑鲜
明，现银光色亮，较胜于镀镍，”直接对我国电筒业产生威胁。为了与外货抗衡，国货不得不迎头赶上，迫使我过电镀界
开发这项新工艺。（括弧内文字为当时报刊语句）
30年代时，镀铬在我国电镀业中已占有重要位置，但是关于镀铬的理论知识则很贫乏，只有极少数文章涉及镀铬
早期应用镀铬的城市
1931年，英商在天津开办的华北电镀公司，在电镀工种中已包括镀铬，这是我国最早应用镀铬的记录。上海应用镀铬也开
始与30年代初期，据上海电镀前辈的会议，上海诚錩电镀厂在1931年已应用镀铬。其中如中南电镀厂，外商的通用电镀厂
，罗时电镀厂等，也属于应用最早的电镀厂。这些厂镀铬设备多来自国外。
30年代镀铬论著

书篇名	内容	作者	刊物和刊号	发表地
电镀	镀铬溶液和操作	南开大学	校刊报告书NO1	天津1933
镀铬之研究	光亮镀铬	贺闿	温湘兴化学NO1	上海1934
近代印刷术	镍板上镀铬法	贺圣鼎，于彦赖		上海1934
简易的电镀	有镀铬专章	林履彬		上海1934
电镀大全	英国开宁公司镀铬法	郭洛		北京1934
铬酸制备	自制铬酸	李续祖，龚义昌	化学工程NO1	上海1936
铬酸的设备	自制铬酸和	北京大学理科报告书
与镀铬	进行镀铬试验			北京1937

液压启闭机活塞杆镀铬层非正常失效分析
任中伟路芳亭
（中国三峡总公司金结检测中心，湖北省宜昌 443133）
　　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。

作者: lzq 时间: 2009-3-11 20:33
望继续

欢迎光临减振器屋 (http://jzq5.cn/)