鍍硬鉻

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鍍硬鉻是一種鍍硬鉻工藝。在各種基體表面鍍上一層厚鉻層，厚度一般在20μm以上，利用鉻的特性提高零件的硬度、耐磨、耐溫性和耐腐蝕性。

鍍硬鉻是一種傳統(tǒng)的表面電鍍技術(shù)，已有70多年的歷史。鍍鉻層硬度高、耐磨、耐腐蝕，表面長(zhǎng)期光亮，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低。長(zhǎng)期以來，鉻涂層不僅用作裝飾涂層，還廣泛用作機(jī)械零件的耐磨耐蝕涂層。電鍍硬鉻涂層技術(shù)常用于修復(fù)受損零件。

然而，鍍硬鉻工藝會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問題鍍鉻過程中使用的鉻酸溶液會(huì)產(chǎn)生鉻酸霧和廢水，還有其他缺點(diǎn)，如：硬度一般為800~900HV，低于某些陶瓷和金屬陶瓷的硬度，并會(huì)隨著溫度的升高而降低；鍍鉻層中存在微裂紋，不可避免地產(chǎn)生穿透裂紋，由于腐蝕介質(zhì)從表面向界面滲透，導(dǎo)致基體腐蝕，導(dǎo)致鍍層表面出現(xiàn)銹斑甚至剝落；電鍍過程的沉積速率較慢，鍍速為0.2~0.3mm厚的涂層往往需要2~3個(gè)班次，不利于厚涂層的應(yīng)用。

因此，研究領(lǐng)域一直試圖尋找一種新的工藝來代替電鍍硬鉻。許多新技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)并得到應(yīng)用和發(fā)展。

單層鉻鍍層只有達(dá)到一定厚度才具有良好的耐蝕性。但當(dāng)鉻鍍層厚度在65μm 以上時(shí)，增加厚度并不能進(jìn)一步提高其耐蝕性。一般來說，電鍍時(shí)間對(duì)硬鉻層的厚度影響很大，電鍍時(shí)間的選擇取決于鍍液中主鹽的濃度、溫度、電流等工藝條件。

在實(shí)際電鍍生產(chǎn)過程中，為了精確控制鍍鉻層的厚度，提高圓柱形鍍鉻件的鍍層均勻性，經(jīng)常使用圓柱形電鍍陽極，在電鍍過程中定期翻轉(zhuǎn)更換合金鋼件，以保證得到的硬鉻鍍層均勻、細(xì)致。

硬鉻鍍層的耐磨性與其硬度密切相關(guān)通常硬度越高，耐磨性越好。電鍍硬鉻層硬度與溫度、電流密度與溶液組成有關(guān)。。

浴溫越高，硬度越低；電流密度越高，硬度越高。由于高硬度和高應(yīng)力（脆性）往往是相關(guān)的，所以鍍硬鉻層的硬度不能太高。鍍液溫度控制在35 ~ 55℃，電流密度控制在30 ~ 50a/Dm，可以滿足空客鍍鉻硬度的技術(shù)要求（≥700HV）的鍍鉻層。

鍍硬鉻時(shí)滲氫嚴(yán)重，使鍍鉻層因拉應(yīng)力而處于拉伸狀態(tài)，孔隙率增加，從而降低鍍層的耐蝕性高內(nèi)應(yīng)力甚至?xí)档屯繉拥钠趶?qiáng)度及其與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度。因此，鍍鉻后通常需要進(jìn)行除氫等后處理工藝，以降低鍍鉻層的脆性，去除基體金屬的氫脆敏感性，盡可能提高鍍鉻層的耐蝕性和結(jié)合力。

僅經(jīng)過50個(gè)小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)，在空氣環(huán)境中經(jīng)過除氫處理的鍍鉻試棒腐蝕嚴(yán)重；先空氣除氫、經(jīng)過100h鹽霧試驗(yàn)后，用F35防銹油除氫的鍍鉻試棒表面也出現(xiàn)了明顯的腐蝕現(xiàn)象；但經(jīng)HA油處理的電鍍硬鉻試棒的耐蝕性大大提高，750h鹽霧試驗(yàn)后未觀察到腐蝕現(xiàn)象。這是因?yàn)殄冇层t的電流密度很高，硬鉻鍍層表面存在大量的微裂紋經(jīng)過HA油除氫處理后，可以填充微裂紋，有效阻止腐蝕介質(zhì)向環(huán)境中滲透，進(jìn)一步提高了硬鉻鍍層的耐鹽霧腐蝕性能。空客要求硬鉻鍍層應(yīng)通過750h鹽霧腐蝕試驗(yàn)可以認(rèn)為，用HA油進(jìn)行除氫處理，硬鉻鍍層完全可以滿足這一要求。

磨削鍍硬鉻表面是一個(gè)細(xì)致的操作，而且價(jià)格昂貴操作不當(dāng)會(huì)影響合金鋼基體的耐蝕性和疲勞強(qiáng)度，還會(huì)導(dǎo)致涂層進(jìn)一步開裂。研究發(fā)現(xiàn)，磨削進(jìn)給對(duì)硬鉻鍍層的耐鹽霧腐蝕性能有很大影響。磨削進(jìn)給越小，硬鉻鍍層的耐蝕性越好。這是因?yàn)槟ハ髁吭酱螅t層的損傷越大，裂紋越明顯。