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(tiao)件下優化工藝參(can)數(shu)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. 基本工藝

 a. 前處理

  試片經打(da)磨、化學除油、酸(suan)洗、弱(ruo)腐蝕、水洗后帶電下(xia)槽。

 b. 施鍍(du)步驟

  預熱10~20s→陰(yin)極小(xiao)電(dian)流(liu)活化1~2min→階梯式(shi)給電(dian)，1~2min提升(sheng)一次電(dian)流(liu)，5~10min內提升(sheng)5次→沖擊鍍鉻2~3min電(dian)流(liu)為正(zheng)常電(dian)流(liu)的2倍→正(zheng)常鍍鉻。

 c. 電解液(ye)組(zu)成及工藝條件

  鉻酐(gan)250g/L 、硫(liu)酸(suan)2.5g/L 、三(san)價鉻0~5g/L 、溫(wen)度(du)(du)48~56℃ 、電(dian)流密度(du)(du)20~25A/d㎡ 、40min.

 d. 實驗方法

  改變溫度和電流密度，全面交叉實驗。

 e. 測試方法

   ①. 結合力:   采用(yong)循環加熱驟冷實驗。

   ②. 鍍層孔隙率(lv):   采用貼濾紙法。

3. 實(shi)驗結果與討論(lun)

 a. 溫度(du)與電流密度(du)對鍍速的影響

   圖(tu)4-12為(wei)溫(wen)(wen)度(du)(du)與電流密度(du)(du)對(dui)鍍(du)速的(de)(de)影(ying)響，由圖(tu)4-12可見(jian)，同(tong)一(yi)電流密度(du)(du)下，溫(wen)(wen)度(du)(du)較(jiao)低(di)，鍍(du)速［mg/(c㎡·h)]反而較(jiao)高(gao)(gao)，即在低(di)溫(wen)(wen)（48℃)和高(gao)(gao)電流密度(du)(du)（25A/d㎡)下能得到較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)鍍(du)速。

 b. 溫度(du)與電流(liu)密(mi)度(du)對電流(liu)效率(lv)的影(ying)響

  圖4-13為溫(wen)度(du)(du)(du)與電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)對(dui)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)的(de)(de)影響。由圖4-13可(ke)知，隨著(zhu)溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)升高(gao)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)下(xia)(xia)降；而(er)隨著(zhu)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)的(de)(de)升高(gao)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)提(ti)高(gao)，但(dan)當溫(wen)度(du)(du)(du)太(tai)低時，鍍(du)層(ceng)發灰，光澤(ze)性不(bu)好(hao)；而(er)太(tai)高(gao)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)下(xia)(xia)，鍍(du)層(ceng)邊緣燒焦、發黑(hei)。在實驗工藝范(fan)圍內，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)在11.8%~19.0%之間變(bian)化，鍍(du)層(ceng)質量良好(hao)。故低溫(wen)與高(gao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)(du)有利于得到較高(gao)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)，而(er)一般的(de)(de)鍍(du)鉻的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率(lv)為13%。

 c. 溫(wen)度(du)與電流密(mi)度(du)對(dui)硬鉻層耐磨性的影響

  由(you)圖4-14為溫度(du)與電(dian)(dian)流密(mi)度(du)對(dui)耐(nai)磨(mo)性的(de)影(ying)響。由(you)圖4-14可(ke)知，降低溫度(du)有(you)利于提高(gao)(gao)(gao)耐(nai)磨(mo)性；減小電(dian)(dian)流密(mi)度(du)會降低耐(nai)磨(mo)性。硬度(du)很(hen)高(gao)(gao)(gao)時，鍍(du)(du)鉻層的(de)脆性較大，這主(zhu)要是由(you)于反應中(zhong)析氫的(de)影(ying)響。隨著溫度(du)下降和電(dian)(dian)流密(mi)度(du)的(de)提高(gao)(gao)(gao)、鍍(du)(du)層硬度(du)提高(gao)(gao)(gao)的(de)同時，鍍(du)(du)層中(zhong)含氫量增加，使鍍(du)(du)層氫脆性升高(gao)(gao)(gao)。硬鉻層一般(ban)要求在4h內做(zuo)除氫處(chu)理。

  當電(dian)流密(mi)度為25A/d㎡、48℃下所得(de)鍍(du)鉻(ge)層的耐磨性(xing)(xing)較好，并且鍍(du)層的縱向耐磨性(xing)(xing)較均勻，梯度變化小。

4. 結合力和孔隙率檢(jian)測(ce)

  在最(zui)佳條件（25A/d㎡,48~50℃)下電鍍硬(ying)鉻，對獲得的鍍鉻層進(jin)行結合力(li)和孔(kong)隙率(lv)分析(xi)。

①.  結合力

 循環加熱驟冷實驗測得(de)：所有試(shi)樣循環4次(ci)以(yi)上，均(jun)無鍍層脫落(luo)、起皮的現象，表明(ming)不銹(xiu)鋼上鍍鉻(ge)層結合力良(liang)好。

②.  孔(kong)隙率測定(ding)

  結果見表4-15

  由表4-15可知，當(dang)鍍層厚(hou)度(du)大于15μm時(shi)，鍍層孔隙(xi)率為(wei)0,即無(wu)孔隙(xi)存在。