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. 在實驗室條件下優化工藝(yi)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(pian)經(jing)打(da)磨、化(hua)學除油、酸洗(xi)、弱腐蝕、水洗(xi)后帶(dai)電下槽。

 b. 施鍍步驟

  預熱10~20s→陰極小電(dian)流(liu)(liu)(liu)活化(hua)1~2min→階梯式給電(dian)，1~2min提(ti)升一次電(dian)流(liu)(liu)(liu)，5~10min內提(ti)升5次→沖擊鍍鉻(ge)2~3min電(dian)流(liu)(liu)(liu)為正(zheng)常(chang)電(dian)流(liu)(liu)(liu)的2倍(bei)→正(zheng)常(chang)鍍鉻(ge)。

 c. 電(dian)解液組成及(ji)工藝條件

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

 d. 實(shi)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(ce)試(shi)方法

   ①. 結合力(li):   采用循環加熱驟冷實(shi)驗(yan)。

   ②. 鍍層孔(kong)隙率:   采(cai)用貼濾紙(zhi)法。

3. 實驗結果與討論(lun)

 a. 溫度與電流密度對鍍速的影響

   圖4-12為溫度(du)與電(dian)流(liu)(liu)密度(du)對鍍速的影(ying)響，由圖4-12可見，同一電(dian)流(liu)(liu)密度(du)下，溫度(du)較(jiao)(jiao)低(di)，鍍速［mg/(c㎡·h)]反而較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，即在低(di)溫（48℃)和高(gao)(gao)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)（25A/d㎡)下能得到較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的鍍速。

 b. 溫度與電流(liu)密度對電流(liu)效率的影響

  圖4-13為(wei)溫(wen)(wen)(wen)度(du)與電(dian)流(liu)(liu)密度(du)對(dui)電(dian)流(liu)(liu)效率(lv)(lv)的(de)影響。由圖4-13可(ke)知(zhi)，隨著溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)(gao)，電(dian)流(liu)(liu)效率(lv)(lv)下降；而隨著電(dian)流(liu)(liu)密度(du)的(de)升(sheng)高(gao)(gao)，電(dian)流(liu)(liu)效率(lv)(lv)提(ti)高(gao)(gao)，但當(dang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)太低(di)時，鍍(du)(du)層發灰(hui)，光澤性不好(hao)；而太高(gao)(gao)的(de)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)下，鍍(du)(du)層邊緣燒焦(jiao)、發黑。在實(shi)驗工藝范(fan)圍(wei)內，電(dian)流(liu)(liu)效率(lv)(lv)在11.8%~19.0%之(zhi)間變化(hua)，鍍(du)(du)層質量(liang)良好(hao)。故(gu)低(di)溫(wen)(wen)(wen)與高(gao)(gao)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)有利于得到較高(gao)(gao)的(de)電(dian)流(liu)(liu)效率(lv)(lv)，而一般的(de)鍍(du)(du)鉻(ge)的(de)電(dian)流(liu)(liu)效率(lv)(lv)為(wei)13%。

 c. 溫度與電(dian)流(liu)密度對硬鉻(ge)層(ceng)耐磨性(xing)的(de)影響

  由圖4-14為(wei)溫(wen)度(du)(du)(du)與電(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)對耐磨性(xing)的(de)影響。由圖4-14可(ke)知，降低(di)溫(wen)度(du)(du)(du)有利于(yu)(yu)提高(gao)耐磨性(xing)；減小(xiao)電(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)會降低(di)耐磨性(xing)。硬度(du)(du)(du)很高(gao)時，鍍(du)鉻層(ceng)(ceng)的(de)脆(cui)性(xing)較大(da)，這主要(yao)是由于(yu)(yu)反(fan)應(ying)中(zhong)析氫的(de)影響。隨著(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)降和(he)電(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)的(de)提高(gao)、鍍(du)層(ceng)(ceng)硬度(du)(du)(du)提高(gao)的(de)同(tong)時，鍍(du)層(ceng)(ceng)中(zhong)含氫量增加(jia)，使鍍(du)層(ceng)(ceng)氫脆(cui)性(xing)升高(gao)。硬鉻層(ceng)(ceng)一(yi)般(ban)要(yao)求在4h內做除氫處理。

  當電流密(mi)度(du)為25A/d㎡、48℃下所得鍍鉻層(ceng)(ceng)的耐(nai)磨性(xing)較好，并且(qie)鍍層(ceng)(ceng)的縱(zong)向耐(nai)磨性(xing)較均勻，梯度(du)變化小。

4. 結(jie)合力和孔隙率檢測

  在(zai)最佳條件（25A/d㎡,48~50℃)下電鍍硬鉻，對獲得的鍍鉻層進(jin)行結合(he)力和孔隙率分析。

①.  結合(he)力

 循環(huan)加熱驟(zou)冷實驗測得：所有試樣循環(huan)4次以上，均無鍍層脫落(luo)、起皮(pi)的現(xian)象，表明不銹(xiu)鋼(gang)上鍍鉻層結合力良好。

②.  孔隙率測(ce)定

  結果見表(biao)4-15

  由表(biao)4-15可(ke)知，當(dang)鍍層厚度大(da)于15μm時，鍍層孔(kong)隙率為0,即無(wu)孔(kong)隙存在(zai)。