2Cr13不銹鋼在普通鍍鉻工藝上得到高電流效率18.3%~19%的最佳耐磨性硬鉻層。

1. 在實驗室條(tiao)件下優(you)化工藝參(can)數的結果

  研究溫度與電流密度對鍍速、電流效率及磨損失重的影響，確定工藝因素對鍍層性能的影響程度，得到最佳耐磨性和較高電流效率的鍍硬鉻工藝。實驗結果表明，當溫度為48~50℃、電流密度為25A/d㎡時，鍍層的外觀良好，結構致密，鍍速為14.8~15.4mg/(cm²·h),電流效率為18.3%~19.0%,鍍層具有最高的耐磨性，且與不銹鋼基體結合良好。降低溫度或增加電流密度，有利于提高耐磨性和電流效率。

2. 基本工(gong)藝

 a. 前處理

  試片經打磨、化學(xue)除油、酸洗、弱腐(fu)蝕、水洗后帶電下槽(cao)。

 b. 施鍍(du)步驟

  預熱10~20s→陰極(ji)小電流(liu)活化1~2min→階(jie)梯式給電，1~2min提升一次(ci)電流(liu)，5~10min內提升5次(ci)→沖(chong)擊鍍鉻2~3min電流(liu)為(wei)正常(chang)電流(liu)的2倍→正常(chang)鍍鉻。

 c. 電(dian)解液組成(cheng)及工(gong)藝條件

  鉻酐250g/L 、硫酸2.5g/L 、三價(jia)鉻0~5g/L 、溫度(du)(du)48~56℃ 、電(dian)流密度(du)(du)20~25A/d㎡ 、40min.

 d. 實驗方法

  改變溫度和(he)電流密度，全(quan)面交叉實驗。

 e. 測試方法

   ①. 結合力:   采用循環加熱驟冷實驗。

   ②. 鍍層孔(kong)隙率:   采(cai)用貼濾紙法(fa)。

3. 實驗(yan)結(jie)果與討論

 a. 溫(wen)度(du)與電流密度(du)對鍍速(su)的影響

   圖(tu)4-12為溫度(du)(du)(du)與(yu)電流密度(du)(du)(du)對鍍(du)(du)速的影響，由圖(tu)4-12可見(jian)，同一電流密度(du)(du)(du)下，溫度(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)低，鍍(du)(du)速［mg/(c㎡·h)]反而較(jiao)(jiao)高，即在低溫（48℃)和高電流密度(du)(du)(du)（25A/d㎡)下能得(de)到較(jiao)(jiao)高的鍍(du)(du)速。

 b. 溫度(du)與電(dian)流密(mi)度(du)對(dui)電(dian)流效率的(de)影響

  圖(tu)4-13為溫(wen)(wen)(wen)度(du)與(yu)電流(liu)(liu)密(mi)度(du)對電流(liu)(liu)效率的(de)影響。由圖(tu)4-13可知，隨著溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)升高(gao)，電流(liu)(liu)效率下降；而隨著電流(liu)(liu)密(mi)度(du)的(de)升高(gao)，電流(liu)(liu)效率提高(gao)，但(dan)當溫(wen)(wen)(wen)度(du)太(tai)(tai)低時，鍍(du)(du)層(ceng)發灰(hui)，光澤性不好(hao)(hao)；而太(tai)(tai)高(gao)的(de)電流(liu)(liu)密(mi)度(du)下，鍍(du)(du)層(ceng)邊緣(yuan)燒焦(jiao)、發黑。在(zai)實驗(yan)工(gong)藝范圍內，電流(liu)(liu)效率在(zai)11.8%~19.0%之間變化，鍍(du)(du)層(ceng)質(zhi)量(liang)良(liang)好(hao)(hao)。故低溫(wen)(wen)(wen)與(yu)高(gao)電流(liu)(liu)密(mi)度(du)有利于得到較高(gao)的(de)電流(liu)(liu)效率，而一般的(de)鍍(du)(du)鉻(ge)的(de)電流(liu)(liu)效率為13%。

 c. 溫(wen)度與電流密度對(dui)硬鉻層耐磨性(xing)的影響

  由(you)(you)圖4-14為(wei)溫(wen)度與電流密(mi)(mi)度對耐磨性(xing)的(de)(de)影響(xiang)。由(you)(you)圖4-14可知(zhi)，降低(di)(di)溫(wen)度有利于提(ti)高(gao)(gao)(gao)耐磨性(xing)；減小(xiao)電流密(mi)(mi)度會降低(di)(di)耐磨性(xing)。硬(ying)(ying)度很高(gao)(gao)(gao)時，鍍(du)鉻(ge)層(ceng)(ceng)的(de)(de)脆(cui)性(xing)較大，這(zhe)主要(yao)是由(you)(you)于反應中析(xi)氫的(de)(de)影響(xiang)。隨著(zhu)溫(wen)度下降和電流密(mi)(mi)度的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)(gao)、鍍(du)層(ceng)(ceng)硬(ying)(ying)度提(ti)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)同時，鍍(du)層(ceng)(ceng)中含氫量增加，使(shi)鍍(du)層(ceng)(ceng)氫脆(cui)性(xing)升高(gao)(gao)(gao)。硬(ying)(ying)鉻(ge)層(ceng)(ceng)一般要(yao)求在4h內做(zuo)除氫處理。

  當電流密度(du)為25A/d㎡、48℃下所(suo)得鍍(du)鉻層的(de)耐磨(mo)性較好，并且鍍(du)層的(de)縱向(xiang)耐磨(mo)性較均勻，梯度(du)變化小。

4. 結合力和孔隙(xi)率檢測(ce)

  在最佳(jia)條(tiao)件（25A/d㎡,48~50℃)下電鍍硬鉻，對獲得的鍍鉻層進行結合力和孔隙(xi)率分析。

①.  結合(he)力

 循環加熱驟冷(leng)實(shi)驗(yan)測得：所有試樣循環4次(ci)以上，均(jun)無鍍層(ceng)脫落、起皮(pi)的(de)現象，表明不銹鋼上鍍鉻(ge)層(ceng)結合力(li)良好。

②.  孔隙率測定(ding)

  結果見表4-15

  由表(biao)4-15可知，當鍍層厚(hou)度(du)大于15μm時(shi)，鍍層孔(kong)隙率為0,即(ji)無孔(kong)隙存在。