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)化工藝參數(shu)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(jing)打磨、化學除油、酸(suan)洗、弱(ruo)腐蝕、水洗后帶電下槽。

 b. 施(shi)鍍(du)步驟(zou)

  預(yu)熱(re)10~20s→陰極小電(dian)流(liu)(liu)活(huo)化1~2min→階梯式給電(dian)，1~2min提(ti)升一次(ci)電(dian)流(liu)(liu)，5~10min內提(ti)升5次(ci)→沖擊(ji)鍍(du)鉻2~3min電(dian)流(liu)(liu)為正(zheng)常電(dian)流(liu)(liu)的2倍→正(zheng)常鍍(du)鉻。

 c. 電(dian)解液組成及(ji)工(gong)藝條件

  鉻(ge)酐250g/L 、硫酸2.5g/L 、三價(jia)鉻(ge)0~5g/L 、溫度48~56℃ 、電(dian)流密(mi)度20~25A/d㎡ 、40min.

 d. 實(shi)驗方(fang)法(fa)

  改(gai)變溫度(du)(du)和(he)電流密度(du)(du)，全面交叉(cha)實驗。

 e. 測試方法

   ①. 結合(he)力:   采用循環加熱驟冷實驗。

   ②. 鍍層孔(kong)隙率(lv):   采用貼(tie)濾紙法。

3. 實驗結果與討論

 a. 溫度與電流(liu)密度對鍍(du)速的影(ying)響

   圖4-12為溫(wen)度與(yu)電(dian)流(liu)密度對鍍(du)速(su)(su)的影響，由(you)圖4-12可見，同(tong)一電(dian)流(liu)密度下，溫(wen)度較低，鍍(du)速(su)(su)［mg/(c㎡·h)]反而較高(gao)(gao)，即在低溫(wen)（48℃)和高(gao)(gao)電(dian)流(liu)密度（25A/d㎡)下能得到較高(gao)(gao)的鍍(du)速(su)(su)。

 b. 溫(wen)度與電流密(mi)度對電流效率的(de)影(ying)響

  圖4-13為溫(wen)度(du)與電流密度(du)對(dui)電流效率(lv)的(de)(de)(de)影響。由圖4-13可知，隨(sui)著溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高(gao)，電流效率(lv)下(xia)降；而(er)隨(sui)著電流密度(du)的(de)(de)(de)升高(gao)，電流效率(lv)提高(gao)，但(dan)當溫(wen)度(du)太低時，鍍層發灰(hui)，光澤性不好；而(er)太高(gao)的(de)(de)(de)電流密度(du)下(xia)，鍍層邊(bian)緣燒焦(jiao)、發黑。在(zai)實驗工藝范圍內(nei)，電流效率(lv)在(zai)11.8%~19.0%之(zhi)間(jian)變化，鍍層質(zhi)量良(liang)好。故低溫(wen)與高(gao)電流密度(du)有利于得(de)到較高(gao)的(de)(de)(de)電流效率(lv)，而(er)一般(ban)的(de)(de)(de)鍍鉻的(de)(de)(de)電流效率(lv)為13%。

 c. 溫(wen)度與電流密度對硬鉻(ge)層(ceng)耐磨性(xing)的影響

  由(you)圖4-14為溫度(du)(du)與電流密度(du)(du)對(dui)耐(nai)磨性(xing)的(de)影響(xiang)。由(you)圖4-14可知，降低溫度(du)(du)有利于(yu)提(ti)高耐(nai)磨性(xing)；減小(xiao)電流密度(du)(du)會(hui)降低耐(nai)磨性(xing)。硬(ying)度(du)(du)很高時(shi)，鍍(du)(du)鉻層(ceng)(ceng)的(de)脆性(xing)較大，這主要(yao)是由(you)于(yu)反應中(zhong)析氫(qing)的(de)影響(xiang)。隨著溫度(du)(du)下降和(he)電流密度(du)(du)的(de)提(ti)高、鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)硬(ying)度(du)(du)提(ti)高的(de)同時(shi)，鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)中(zhong)含氫(qing)量增加，使鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)氫(qing)脆性(xing)升高。硬(ying)鉻層(ceng)(ceng)一般(ban)要(yao)求在4h內(nei)做除氫(qing)處理(li)。

  當電流(liu)密度(du)(du)為25A/d㎡、48℃下所(suo)得鍍(du)鉻層(ceng)的耐磨(mo)性較好，并且鍍(du)層(ceng)的縱(zong)向(xiang)耐磨(mo)性較均勻(yun)，梯度(du)(du)變化小。

4. 結(jie)合力和孔隙率檢(jian)測(ce)

  在最佳(jia)條件（25A/d㎡,48~50℃)下電鍍硬鉻(ge)，對(dui)獲得(de)的鍍鉻(ge)層進行(xing)結合力(li)和(he)孔隙(xi)率分析。

①.  結合(he)力(li)

 循環(huan)加(jia)熱(re)驟冷實(shi)驗測得：所有(you)試樣循環(huan)4次(ci)以上，均無鍍層脫(tuo)落、起(qi)皮的現象，表明不銹鋼上鍍鉻層結合力良(liang)好。

②.  孔隙(xi)率測定

  結果見表4-15

  由表4-15可知，當(dang)鍍層(ceng)(ceng)厚度大于15μm時，鍍層(ceng)(ceng)孔(kong)隙率為(wei)0,即無孔(kong)隙存在。