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(yan)室條(tiao)件下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(ben)工藝(yi)

 a. 前處理

  試片經打磨、化學除油、酸(suan)洗、弱(ruo)腐蝕、水洗后帶(dai)電(dian)下槽。

 b. 施鍍步驟

  預熱10~20s→陰極小電(dian)流活化1~2min→階梯式給電(dian)，1~2min提升(sheng)一(yi)次電(dian)流，5~10min內提升(sheng)5次→沖擊鍍鉻(ge)2~3min電(dian)流為正(zheng)常電(dian)流的2倍→正(zheng)常鍍鉻(ge)。

 c. 電解液(ye)組成及工藝條件(jian)

  鉻酐(gan)250g/L 、硫酸2.5g/L 、三價鉻0~5g/L 、溫度(du)(du)48~56℃ 、電流(liu)密度(du)(du)20~25A/d㎡ 、40min.

 d. 實驗(yan)方法(fa)

  改變溫度和電(dian)流密度，全面(mian)交叉實(shi)驗。

 e. 測試方法

   ①. 結合力:   采用循環加熱驟冷實驗(yan)。

   ②. 鍍層孔隙率:   采用貼濾(lv)紙法。

3. 實驗(yan)結果(guo)與討論

 a. 溫度與電(dian)流密度對(dui)鍍速(su)的(de)影響

   圖4-12為(wei)溫(wen)度(du)(du)與電流密度(du)(du)對(dui)鍍速的影(ying)響，由圖4-12可見，同一電流密度(du)(du)下，溫(wen)度(du)(du)較低，鍍速［mg/(c㎡·h)]反而(er)較高，即在低溫(wen)（48℃)和高電流密度(du)(du)（25A/d㎡)下能得(de)到較高的鍍速。

 b. 溫度與電流密(mi)度對電流效(xiao)率(lv)的影響

  圖4-13為溫(wen)度(du)與電流(liu)(liu)密度(du)對電流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)的影響(xiang)。由(you)圖4-13可知，隨(sui)著溫(wen)度(du)的升高(gao)(gao)，電流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)下(xia)(xia)降；而(er)隨(sui)著電流(liu)(liu)密度(du)的升高(gao)(gao)，電流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)提高(gao)(gao)，但當溫(wen)度(du)太低(di)時(shi)，鍍層(ceng)(ceng)發(fa)(fa)灰，光澤性(xing)不(bu)好；而(er)太高(gao)(gao)的電流(liu)(liu)密度(du)下(xia)(xia)，鍍層(ceng)(ceng)邊緣燒焦(jiao)、發(fa)(fa)黑。在(zai)實驗工藝范(fan)圍內，電流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)在(zai)11.8%~19.0%之(zhi)間變化(hua)，鍍層(ceng)(ceng)質量(liang)良好。故低(di)溫(wen)與高(gao)(gao)電流(liu)(liu)密度(du)有利于得到較高(gao)(gao)的電流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)，而(er)一般的鍍鉻的電流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)為13%。

 c. 溫(wen)度(du)與電流密度(du)對硬(ying)鉻層耐磨性的影(ying)響(xiang)

  由圖4-14為溫度(du)(du)與電(dian)流密(mi)(mi)度(du)(du)對(dui)耐磨(mo)性(xing)(xing)(xing)的影(ying)響。由圖4-14可知(zhi)，降低(di)溫度(du)(du)有利于(yu)提(ti)高(gao)(gao)耐磨(mo)性(xing)(xing)(xing)；減小電(dian)流密(mi)(mi)度(du)(du)會降低(di)耐磨(mo)性(xing)(xing)(xing)。硬(ying)度(du)(du)很高(gao)(gao)時(shi)，鍍鉻層的脆(cui)性(xing)(xing)(xing)較大(da)，這(zhe)主要是由于(yu)反應中(zhong)析(xi)氫(qing)的影(ying)響。隨著溫度(du)(du)下降和電(dian)流密(mi)(mi)度(du)(du)的提(ti)高(gao)(gao)、鍍層硬(ying)度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao)的同(tong)時(shi)，鍍層中(zhong)含(han)氫(qing)量增加，使(shi)鍍層氫(qing)脆(cui)性(xing)(xing)(xing)升(sheng)高(gao)(gao)。硬(ying)鉻層一(yi)般(ban)要求在4h內做除氫(qing)處理。

  當電流密度為25A/d㎡、48℃下所得鍍(du)鉻層(ceng)的耐(nai)磨性較(jiao)好，并且鍍(du)層(ceng)的縱向耐(nai)磨性較(jiao)均勻，梯度變(bian)化小。

4. 結合力(li)和孔隙率檢測

  在最(zui)佳條件（25A/d㎡,48~50℃)下電鍍(du)硬(ying)鉻，對獲得的鍍(du)鉻層(ceng)進行結合(he)力(li)和孔隙率分析。

①.  結(jie)合力(li)

 循(xun)環加熱驟冷實驗測(ce)得：所有試樣循(xun)環4次(ci)以上，均(jun)無(wu)鍍層(ceng)脫落、起皮的現象，表(biao)明(ming)不銹鋼上鍍鉻層(ceng)結(jie)合力良好(hao)。

②.  孔隙率測定

  結果見表4-15

  由表4-15可知，當鍍層厚(hou)度大于15μm時(shi)，鍍層孔隙率為0,即無(wu)孔隙存在(zai)。