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(zai)實驗(yan)室條件下優(you)化(hua)工藝參數的結果

  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(ji)本(ben)工藝

 a. 前處(chu)理

  試片經打磨(mo)、化學除油、酸洗、弱腐蝕(shi)、水洗后帶電下槽。

 b. 施鍍步驟

  預熱(re)10~20s→陰極小電(dian)流(liu)(liu)活化(hua)1~2min→階梯(ti)式給電(dian)，1~2min提升一次電(dian)流(liu)(liu)，5~10min內提升5次→沖擊鍍鉻(ge)2~3min電(dian)流(liu)(liu)為(wei)正(zheng)常電(dian)流(liu)(liu)的2倍→正(zheng)常鍍鉻(ge)。

 c. 電解液組成(cheng)及工藝條件(jian)

  鉻酐250g/L 、硫(liu)酸2.5g/L 、三(san)價鉻0~5g/L 、溫度(du)48~56℃ 、電流密度(du)20~25A/d㎡ 、40min.

 d. 實驗方法

  改變溫度和(he)電流密度，全面交叉實(shi)驗。

 e. 測試(shi)方法

   ①. 結合力:   采用循環加熱驟冷實(shi)驗。

   ②. 鍍層(ceng)孔隙率:   采用貼(tie)濾(lv)紙法。

3. 實驗(yan)結(jie)果(guo)與討論

 a. 溫度(du)與(yu)電流密度(du)對鍍(du)速的影響

   圖4-12為溫度(du)(du)與電(dian)流密度(du)(du)對鍍(du)速(su)的影(ying)響(xiang)，由(you)圖4-12可見，同(tong)一電(dian)流密度(du)(du)下(xia)，溫度(du)(du)較(jiao)低(di)，鍍(du)速(su)［mg/(c㎡·h)]反而較(jiao)高，即在(zai)低(di)溫（48℃)和(he)高電(dian)流密度(du)(du)（25A/d㎡)下(xia)能得到較(jiao)高的鍍(du)速(su)。

 b. 溫度(du)與電(dian)流(liu)密度(du)對(dui)電(dian)流(liu)效率的(de)影響

  圖4-13為溫(wen)(wen)度與電(dian)(dian)流密(mi)度對電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)(lv)的(de)(de)影響。由圖4-13可知，隨(sui)著(zhu)溫(wen)(wen)度的(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)，電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)(lv)下降；而隨(sui)著(zhu)電(dian)(dian)流密(mi)度的(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)，電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)(lv)提(ti)高(gao)(gao)，但(dan)當溫(wen)(wen)度太(tai)低時，鍍(du)層(ceng)發灰，光澤(ze)性(xing)不好；而太(tai)高(gao)(gao)的(de)(de)電(dian)(dian)流密(mi)度下，鍍(du)層(ceng)邊緣燒(shao)焦、發黑。在實驗工藝范圍內，電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)(lv)在11.8%~19.0%之間變化(hua)，鍍(du)層(ceng)質(zhi)量良好。故低溫(wen)(wen)與高(gao)(gao)電(dian)(dian)流密(mi)度有利(li)于得到較高(gao)(gao)的(de)(de)電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)(lv)，而一般的(de)(de)鍍(du)鉻的(de)(de)電(dian)(dian)流效(xiao)率(lv)(lv)為13%。

 c. 溫(wen)度(du)與(yu)電流(liu)密度(du)對硬鉻層耐磨(mo)性的(de)影(ying)響(xiang)

  由圖(tu)4-14為(wei)溫度(du)與電流密度(du)對(dui)耐磨性(xing)(xing)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。由圖(tu)4-14可知，降(jiang)低(di)溫度(du)有(you)利于提(ti)高(gao)耐磨性(xing)(xing)；減(jian)小電流密度(du)會降(jiang)低(di)耐磨性(xing)(xing)。硬(ying)度(du)很高(gao)時(shi)，鍍(du)(du)(du)鉻層(ceng)(ceng)的(de)脆性(xing)(xing)較大，這(zhe)主要是(shi)由于反應中析氫(qing)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。隨著溫度(du)下(xia)降(jiang)和電流密度(du)的(de)提(ti)高(gao)、鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)硬(ying)度(du)提(ti)高(gao)的(de)同時(shi)，鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)中含氫(qing)量增加，使鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)氫(qing)脆性(xing)(xing)升高(gao)。硬(ying)鉻層(ceng)(ceng)一般要求在4h內(nei)做除氫(qing)處理。

  當電流密(mi)度為25A/d㎡、48℃下所得鍍鉻層的(de)耐磨性較好(hao)，并且鍍層的(de)縱向耐磨性較均勻(yun)，梯度變化(hua)小。

4. 結合力和(he)孔隙率(lv)檢測(ce)

  在最佳條件（25A/d㎡,48~50℃)下電鍍硬(ying)鉻，對(dui)獲得的鍍鉻層進行結合(he)力和(he)孔隙率(lv)分析。

①.  結合力

 循環(huan)加熱驟冷實驗(yan)測得：所有試(shi)樣(yang)循環(huan)4次以上，均無鍍層脫落、起皮(pi)的現象(xiang)，表明不銹鋼上鍍鉻(ge)層結合力(li)良好(hao)。

②.  孔隙率(lv)測定

  結(jie)果見表4-15

  由表(biao)4-15可知，當鍍層厚度(du)大于15μm時，鍍層孔隙率為0,即無孔隙存在。