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(yan)室條件下優(you)化工藝(yi)參數的結(jie)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

 a. 前處理

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

 b. 施鍍步驟

  預熱10~20s→陰極小電流(liu)(liu)活化1~2min→階梯式給電，1~2min提(ti)升(sheng)一次電流(liu)(liu)，5~10min內(nei)提(ti)升(sheng)5次→沖擊(ji)鍍鉻(ge)2~3min電流(liu)(liu)為正(zheng)常電流(liu)(liu)的2倍→正(zheng)常鍍鉻(ge)。

 c. 電解液組成及(ji)工(gong)藝條件

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

 d. 實驗(yan)方法

  改(gai)變溫度和電流密度，全面交叉(cha)實驗。

 e. 測試方法

   ①. 結(jie)合力:   采用循環(huan)加(jia)熱驟冷實驗。

   ②. 鍍層孔(kong)隙率(lv):   采用(yong)貼濾紙法。

3. 實(shi)驗結果與討論

 a. 溫度(du)與電(dian)流(liu)密(mi)度(du)對鍍速的影響

   圖4-12為溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)與電(dian)(dian)流密度(du)(du)(du)對(dui)鍍(du)速(su)的(de)影響，由圖4-12可見，同一(yi)電(dian)(dian)流密度(du)(du)(du)下，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)較(jiao)低，鍍(du)速(su)［mg/(c㎡·h)]反而(er)較(jiao)高，即(ji)在低溫(wen)(wen)（48℃)和(he)高電(dian)(dian)流密度(du)(du)(du)（25A/d㎡)下能得到較(jiao)高的(de)鍍(du)速(su)。

 b. 溫(wen)度(du)與電流密(mi)度(du)對電流效率的影響

  圖4-13為(wei)溫(wen)度(du)與電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)密度(du)對電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)的(de)(de)影響。由圖4-13可知，隨著溫(wen)度(du)的(de)(de)升高，電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)下降；而隨著電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)密度(du)的(de)(de)升高，電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)提高，但當溫(wen)度(du)太(tai)低(di)時，鍍(du)(du)層發(fa)灰，光澤(ze)性不好；而太(tai)高的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)密度(du)下，鍍(du)(du)層邊緣燒(shao)焦、發(fa)黑。在實(shi)驗工(gong)藝范圍內(nei)，電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)在11.8%~19.0%之間(jian)變化，鍍(du)(du)層質(zhi)量(liang)良好。故低(di)溫(wen)與高電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)密度(du)有利(li)于得到較高的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)，而一(yi)般的(de)(de)鍍(du)(du)鉻的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)為(wei)13%。

 c. 溫度與(yu)電流密度對硬鉻層耐磨性的影(ying)響

  由(you)(you)圖4-14為(wei)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)與電流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)對耐磨(mo)性(xing)的(de)影響。由(you)(you)圖4-14可知，降(jiang)低溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)有利于提高(gao)耐磨(mo)性(xing)；減小電流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)會降(jiang)低耐磨(mo)性(xing)。硬(ying)度(du)(du)(du)很(hen)高(gao)時，鍍(du)(du)鉻(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)脆性(xing)較大，這主(zhu)要是(shi)由(you)(you)于反應中析氫(qing)(qing)的(de)影響。隨(sui)著溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下降(jiang)和(he)電流(liu)密(mi)度(du)(du)(du)的(de)提高(gao)、鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)硬(ying)度(du)(du)(du)提高(gao)的(de)同時，鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)中含氫(qing)(qing)量增(zeng)加，使鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)氫(qing)(qing)脆性(xing)升高(gao)。硬(ying)鉻(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)一般要求在(zai)4h內做(zuo)除(chu)氫(qing)(qing)處(chu)理(li)。

  當電流密(mi)度(du)為25A/d㎡、48℃下所(suo)得鍍鉻(ge)層的耐(nai)磨性較(jiao)好，并(bing)且鍍層的縱向耐(nai)磨性較(jiao)均(jun)勻，梯(ti)度(du)變化小。

4. 結合力和孔(kong)隙率(lv)檢測

  在最佳條(tiao)件（25A/d㎡,48~50℃)下電鍍(du)硬(ying)鉻，對獲得(de)的鍍(du)鉻層進(jin)行結(jie)合(he)力和孔隙率分析。

①.  結合力

 循(xun)環加熱驟冷(leng)實驗(yan)測得：所(suo)有(you)試樣(yang)循(xun)環4次以上，均無鍍層脫落、起皮的現象，表明不銹鋼上鍍鉻(ge)層結合力良(liang)好。

②.  孔隙率測定

  結(jie)果見表4-15

  由表4-15可知，當(dang)鍍(du)層厚(hou)度大于15μm時，鍍(du)層孔(kong)隙率為0,即(ji)無(wu)孔(kong)隙存(cun)在(zai)。