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(shi)條件下優化工藝參(can)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(ji)本工藝(yi)

 a. 前處理

  試片經(jing)打(da)磨、化(hua)學除油、酸洗、弱腐蝕、水洗后帶電下槽。

 b. 施鍍步驟(zou)

  預(yu)熱10~20s→陰極小(xiao)電流(liu)活化1~2min→階(jie)梯式給電，1~2min提升一次(ci)電流(liu)，5~10min內提升5次(ci)→沖(chong)擊鍍鉻2~3min電流(liu)為正常電流(liu)的2倍→正常鍍鉻。

 c. 電(dian)解液組成及工藝條件

  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. 實驗(yan)方(fang)法

  改(gai)變溫(wen)度和電流密度，全(quan)面交叉實(shi)驗。

 e. 測試方法(fa)

   ①. 結合力:   采用循環加熱驟(zou)冷實(shi)驗。

   ②. 鍍層孔(kong)隙(xi)率:   采用貼(tie)濾紙法。

3. 實驗結果與討論

 a. 溫度(du)與電流密度(du)對鍍速的影響

   圖(tu)4-12為溫度(du)與電(dian)流(liu)密度(du)對(dui)鍍速(su)的影響，由圖(tu)4-12可見，同一(yi)電(dian)流(liu)密度(du)下，溫度(du)較低，鍍速(su)［mg/(c㎡·h)]反而較高，即在低溫（48℃)和(he)高電(dian)流(liu)密度(du)（25A/d㎡)下能得到較高的鍍速(su)。

 b. 溫度(du)與電流密度(du)對(dui)電流效率的(de)影響

  圖(tu)4-13為溫(wen)度(du)(du)與電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)(du)對電(dian)流(liu)(liu)(liu)效(xiao)率(lv)的(de)影響。由圖(tu)4-13可知，隨著溫(wen)度(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao)，電(dian)流(liu)(liu)(liu)效(xiao)率(lv)下降(jiang)；而隨著電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao)，電(dian)流(liu)(liu)(liu)效(xiao)率(lv)提高(gao)，但(dan)當溫(wen)度(du)(du)太低時，鍍(du)(du)層(ceng)發(fa)灰，光(guang)澤性不好(hao)；而太高(gao)的(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)(du)下，鍍(du)(du)層(ceng)邊緣(yuan)燒(shao)焦、發(fa)黑。在實(shi)驗(yan)工藝范(fan)圍內，電(dian)流(liu)(liu)(liu)效(xiao)率(lv)在11.8%~19.0%之(zhi)間變化，鍍(du)(du)層(ceng)質量良好(hao)。故(gu)低溫(wen)與高(gao)電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(du)(du)有利于得到較高(gao)的(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)效(xiao)率(lv)，而一般的(de)鍍(du)(du)鉻的(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)效(xiao)率(lv)為13%。

 c. 溫(wen)度與電流密度對硬鉻(ge)層耐(nai)磨性的影響

  由圖(tu)4-14為溫度(du)與電流(liu)密度(du)對耐磨性(xing)的(de)(de)影(ying)響。由圖(tu)4-14可(ke)知，降低(di)(di)溫度(du)有利于(yu)(yu)提(ti)高(gao)耐磨性(xing)；減小(xiao)電流(liu)密度(du)會降低(di)(di)耐磨性(xing)。硬度(du)很高(gao)時，鍍(du)鉻層的(de)(de)脆性(xing)較大，這(zhe)主要是由于(yu)(yu)反(fan)應中(zhong)析氫(qing)的(de)(de)影(ying)響。隨(sui)著溫度(du)下降和(he)電流(liu)密度(du)的(de)(de)提(ti)高(gao)、鍍(du)層硬度(du)提(ti)高(gao)的(de)(de)同時，鍍(du)層中(zhong)含(han)氫(qing)量增加，使鍍(du)層氫(qing)脆性(xing)升(sheng)高(gao)。硬鉻層一般(ban)要求在4h內(nei)做除氫(qing)處理。

  當(dang)電流密度為25A/d㎡、48℃下(xia)所得鍍(du)鉻層(ceng)的耐磨性(xing)較好(hao)，并且鍍(du)層(ceng)的縱向耐磨性(xing)較均勻，梯度變(bian)化小。

4. 結(jie)合力和孔隙(xi)率檢測

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

①.  結合力

 循環加熱驟冷實驗測得：所有試樣循環4次(ci)以上，均無鍍層脫落、起皮的(de)現象，表明不銹鋼上鍍鉻層結合力(li)良好。

②.  孔(kong)隙率測定

  結(jie)果見表4-15

  由表(biao)4-15可知，當鍍(du)層厚度大于(yu)15μm時，鍍(du)層孔隙(xi)(xi)率為0,即無孔隙(xi)(xi)存在。