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(zai)實驗室條件下優化工藝參數的(de)結(jie)果(guo)

  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(ji)本(ben)工藝

 a. 前處(chu)理

  試片經打(da)磨、化學除油、酸洗、弱腐蝕(shi)、水洗后帶電下(xia)槽。

 b. 施鍍步驟

  預熱10~20s→陰極(ji)小(xiao)電(dian)流(liu)活化1~2min→階梯式給(gei)電(dian)，1~2min提升一次(ci)電(dian)流(liu)，5~10min內提升5次(ci)→沖擊鍍(du)鉻(ge)2~3min電(dian)流(liu)為正(zheng)常電(dian)流(liu)的(de)2倍→正(zheng)常鍍(du)鉻(ge)。

 c. 電解液組成及工藝條件

  鉻酐250g/L 、硫(liu)酸2.5g/L 、三價鉻0~5g/L 、溫度48~56℃ 、電(dian)流密(mi)度20~25A/d㎡ 、40min.

 d. 實驗方法

  改變(bian)溫度和電(dian)流(liu)密度，全面(mian)交叉實驗。

 e. 測試方法

   ①. 結合力:   采用(yong)循環加(jia)熱驟冷實(shi)驗(yan)。

   ②. 鍍層孔隙率:   采用貼濾(lv)紙法。

3. 實(shi)驗結果與討論

 a. 溫(wen)度與(yu)電流密度對鍍速的(de)影響

   圖4-12為溫(wen)(wen)度與電(dian)流密度對鍍速的(de)影響，由圖4-12可見，同(tong)一(yi)電(dian)流密度下，溫(wen)(wen)度較(jiao)低，鍍速［mg/(c㎡·h)]反(fan)而(er)較(jiao)高，即在低溫(wen)(wen)（48℃)和高電(dian)流密度（25A/d㎡)下能得到較(jiao)高的(de)鍍速。

 b. 溫度(du)與(yu)電(dian)流密度(du)對(dui)電(dian)流效(xiao)率的影響

  圖4-13為(wei)溫(wen)度(du)(du)(du)與電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)對(dui)電(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率的(de)影(ying)響。由圖4-13可(ke)知，隨著溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao)，電(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率下(xia)降(jiang)；而(er)隨著電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao)，電(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率提高(gao)，但當溫(wen)度(du)(du)(du)太低時，鍍(du)層(ceng)發灰，光(guang)澤(ze)性不(bu)好(hao)；而(er)太高(gao)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)下(xia)，鍍(du)層(ceng)邊緣燒焦、發黑。在(zai)實驗(yan)工藝范圍內，電(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率在(zai)11.8%~19.0%之間變化，鍍(du)層(ceng)質(zhi)量良好(hao)。故低溫(wen)與高(gao)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)有利(li)于(yu)得到(dao)較高(gao)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率，而(er)一般的(de)鍍(du)鉻(ge)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率為(wei)13%。

 c. 溫(wen)度(du)與電流(liu)密度(du)對硬鉻層耐磨性(xing)的影響

  由圖4-14為(wei)溫(wen)度(du)與(yu)電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)對耐磨性(xing)的(de)影響。由圖4-14可知，降低(di)溫(wen)度(du)有利于(yu)提高耐磨性(xing)；減小電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)會(hui)降低(di)耐磨性(xing)。硬度(du)很高時，鍍(du)鉻層(ceng)的(de)脆(cui)性(xing)較大(da)，這主(zhu)要是由于(yu)反應中析氫的(de)影響。隨著溫(wen)度(du)下降和電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)的(de)提高、鍍(du)層(ceng)硬度(du)提高的(de)同時，鍍(du)層(ceng)中含氫量增加(jia)，使鍍(du)層(ceng)氫脆(cui)性(xing)升高。硬鉻層(ceng)一般要求在4h內做除氫處理。

  當電流密度為25A/d㎡、48℃下所得鍍鉻(ge)層的耐磨性(xing)(xing)較好，并且鍍層的縱(zong)向耐磨性(xing)(xing)較均勻，梯度變化小。

4. 結合力和(he)孔隙率檢測

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

①.  結合(he)力

 循環(huan)加熱驟(zou)冷實驗測得：所有試(shi)樣循環(huan)4次以上，均無鍍層脫落、起皮的現象，表明不銹鋼上鍍鉻層結合力良好。

②.  孔隙率測定

  結果見表4-15

  由表4-15可知(zhi)，當鍍(du)層厚(hou)度(du)大(da)于15μm時，鍍(du)層孔隙(xi)率為0,即(ji)無孔隙(xi)存在。