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(shi)驗室條件下(xia)優化工藝參數的結果

  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(jing)打(da)磨、化學除油、酸洗、弱腐蝕、水(shui)洗后帶電下槽。

 b. 施鍍步驟

  預(yu)熱10~20s→陰極小電流(liu)活(huo)化1~2min→階(jie)梯式給電，1~2min提升一次電流(liu)，5~10min內提升5次→沖(chong)擊鍍(du)(du)鉻2~3min電流(liu)為(wei)正常電流(liu)的2倍(bei)→正常鍍(du)(du)鉻。

 c. 電解(jie)液組成及工藝(yi)條件

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

 d. 實(shi)驗方法

  改變溫度和電流密度，全(quan)面交叉實(shi)驗。

 e. 測試(shi)方法

   ①. 結合(he)力:   采用(yong)循(xun)環加熱驟冷實驗(yan)。

   ②. 鍍層孔隙率:   采用(yong)貼濾紙法。

3. 實驗(yan)結(jie)果(guo)與討論

 a. 溫度與(yu)電(dian)流密度對(dui)鍍速的(de)影響

   圖(tu)4-12為溫度與電(dian)流(liu)(liu)密度對鍍速的(de)影(ying)響，由(you)圖(tu)4-12可見，同(tong)一電(dian)流(liu)(liu)密度下，溫度較(jiao)低，鍍速［mg/(c㎡·h)]反而較(jiao)高，即在(zai)低溫（48℃)和高電(dian)流(liu)(liu)密度（25A/d㎡)下能得到(dao)較(jiao)高的(de)鍍速。

 b. 溫度與電流(liu)密度對(dui)電流(liu)效(xiao)率的影響

  圖(tu)4-13為溫度與電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度對電(dian)(dian)(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)的(de)(de)(de)影響。由圖(tu)4-13可知，隨著溫度的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)下降；而隨著電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度的(de)(de)(de)升高(gao)(gao)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)提高(gao)(gao)，但(dan)當溫度太低(di)時(shi)，鍍(du)(du)層發(fa)灰(hui)，光澤性不好(hao)(hao)；而太高(gao)(gao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度下，鍍(du)(du)層邊緣燒焦(jiao)、發(fa)黑。在實驗工藝(yi)范圍(wei)內，電(dian)(dian)(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)在11.8%~19.0%之間(jian)變化，鍍(du)(du)層質量良好(hao)(hao)。故低(di)溫與高(gao)(gao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度有(you)利于得(de)到較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)，而一般(ban)的(de)(de)(de)鍍(du)(du)鉻的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)為13%。

 c. 溫度(du)與電流(liu)密度(du)對硬鉻層耐(nai)磨性的影響(xiang)

  由圖4-14為(wei)溫(wen)度(du)(du)與電(dian)流密度(du)(du)對耐(nai)磨(mo)性(xing)的影響。由圖4-14可知，降(jiang)低溫(wen)度(du)(du)有(you)利于提(ti)高(gao)耐(nai)磨(mo)性(xing)；減小(xiao)電(dian)流密度(du)(du)會降(jiang)低耐(nai)磨(mo)性(xing)。硬(ying)度(du)(du)很高(gao)時，鍍(du)(du)鉻(ge)層(ceng)的脆(cui)性(xing)較大(da)，這主要是由于反(fan)應中(zhong)析氫(qing)的影響。隨著溫(wen)度(du)(du)下(xia)降(jiang)和電(dian)流密度(du)(du)的提(ti)高(gao)、鍍(du)(du)層(ceng)硬(ying)度(du)(du)提(ti)高(gao)的同時，鍍(du)(du)層(ceng)中(zhong)含氫(qing)量增加，使(shi)鍍(du)(du)層(ceng)氫(qing)脆(cui)性(xing)升高(gao)。硬(ying)鉻(ge)層(ceng)一般要求在4h內(nei)做(zuo)除氫(qing)處理。

  當(dang)電(dian)流密度為25A/d㎡、48℃下所得鍍鉻層(ceng)的耐磨性(xing)較(jiao)好(hao)，并且鍍層(ceng)的縱(zong)向耐磨性(xing)較(jiao)均勻，梯度變(bian)化小。

4. 結合(he)力和孔隙率檢測

  在最佳條件（25A/d㎡,48~50℃)下(xia)電鍍硬(ying)鉻(ge)，對獲得的(de)鍍鉻(ge)層(ceng)進(jin)行結合力和孔隙率分析(xi)。

①.  結合力

 循環加熱(re)驟冷實驗測得：所(suo)有試(shi)樣循環4次(ci)以(yi)上(shang)，均無鍍層(ceng)脫落、起皮的現象(xiang)，表明不銹鋼上(shang)鍍鉻層(ceng)結(jie)合力(li)良(liang)好。

②.  孔隙率測定(ding)

  結果見(jian)表4-15

  由(you)表4-15可知，當鍍層(ceng)厚度大于(yu)15μm時(shi)，鍍層(ceng)孔隙(xi)率為0,即無孔隙(xi)存在(zai)。