镀铬层的性能及影响因素

铬是很易钝化的金属。

以常见金属的钝性系数为例，Cu、Pb、Sn为0〃10，Ni为0〃37，Cr为0〃74，最高为Ti，达2〃44。

即铬比镍易钝化得多。

镀铬用整流电源必须是低纹波的(纹波系数5％以下)，且保持波形良好。

因为用纹波系数大的直流电流，在波形的低谷处也可能使铬层钝化，而在钝化的铬上再镀铬，必然灰白，局部钝化则起白斑。

镀铬整流电源可用三相五柱芯十二相整流带乎波电抗器的低纹波可控硅整流器，或者设有足够容量滤波器的高频开关电源。

道理很简单，纹波系数小的直流电是无法用变压器来变压的。

在生产实际中，由整流器也可以造成的镀铬故障。

一般说电镀车间湿度大、酸碱等气体腐蚀性强，常造成整流器等设备发生短路、断路等情况。

镀铬所使用的整流器由于长时间工作在大电流状态下，就更容易发生故障。

所以在处理镀铬故障时，作常规检查仍无法排除故障，同样对整流器作仔细地检查，以防排除电镀故障走弯路。

某厂在镀一批大面积的零件时，镀铬层突然变灰了。

根据故障现象对溶液中各成分和杂质的含量及电流密度、温度等工艺条件进行检查，结果显示没有超越镀铬工艺范围。

用万用表和示波器测量整流器的输出电流和电压的波形。

示波器显示输出电压波形中的纹波系数变大，表明三相交流电经降压、整流到输出的过程中，有某处发生故障致使输出的电压中缺少一相。

在不加电的状态下，仔细检查整流器中的变压器、整流元件、导线、接线柱，没有发现有损坏的现象。

几经周折，终于发现一只整流二极管，由于内部受腐蚀而失效。

断电检测结果二极管完好，但在加电状态下检测电压降，才发现其内部已经断路。

更换整流二极管后试镀，镀铬层质量正常，故障排除。

还有一次在镀一批面积较大的零件时，正常生产2个班后，镀铬层颜色逐渐变暗，深镀能力也越来越差。

针对这种情况，检查镀铬液各成分含量，发现Cr3+含量超过正常值29／L～59／L。

采用加大阳极面积，减小阴极面积的电解法来降低镀液中Cr3+的含量，但通电处理4h后试镀，故障现象依旧。

镀铬层的化学成分
镀铬层的化学成分主要是由铬和铁组成的合金。

具体来说，镀铬层通常包含以下成分：
1. 铬（Cr）：镀铬层中的主要成分，其含量通常在 90%以上。

铬是一种银白色的金属，具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和高硬度。

2. 铁（Fe）：镀铬层中可能存在的次要成分，其含量通常较低，一般在 5%以下。

铁的存在可能是由于基材中的铁元素在镀铬过程中被部分溶解和扩散到镀铬层中。

3. 其他杂质：除了铬和铁之外，镀铬层中还可能包含一些其他的杂质元素，如碳（C）、氮（N）、氧（O）等。

这些杂质的含量通常很低，但它们可能对镀铬层的性能产生一定的影响。

需要注意的是，具体的镀铬层化学成分可能会因镀铬工艺、基材类型和添加剂的使用等因素而有所差异。

此外，镀铬层的性能还受到镀层厚度、微结构和表面处理等因素的影响。

总之，镀铬层的主要化学成分是铬，但可能含有少量的铁和其他杂质。

这些成分的比例和性质对镀铬层的耐腐蚀性、硬度和外观等性能具有重要影响。

镀铬处理的作用和原理
镀铬处理的作用和原理主要有以下几点：
1. 提高耐磨性：镀铬可以有效提高金属表面的硬度和耐磨性，减少磨损和磨损造成的损坏，延长使用寿命。

2. 增加光泽度：铬层具有高反射率和光泽度，可以使金属表面变得更加光滑，并增加金属制品的美观性。

3. 抗腐蚀性能：铬层具有很好的抗腐蚀性能，可以防止金属受到氧化、腐蚀和化学侵蚀的损害，从而增强金属的耐候性和耐腐蚀性。

镀铬处理的原理是利用电解法将铬金属沉积在金属的表面上。

在镀铬过程中，通常使用三价铬离子(Cr3+)为镀液的主要成分。

首先，将含有铬离子的镀液注入电解槽中，通过电场加电使铬离子得到还原并与金属表面上的阳极反应，生成铬层。

在镀铬过程中，需要控制电解液的温度、pH值和电流密度等参数，以保证所得到的铬层质量稳定、均匀。

在具体的镀铬过程中，还可以采用不同的方法和工艺来实现特定的效果，如硬镀、镀黑、镀亮、镀彩等。

此外，还需要注意镀铬过程中的工艺条件，如镀液的配方、镀液与金属的接触方式、金属表面的准备和清洁等，以确保最终得到满足要求的
铬层。

镀铬知识介绍[2007-03-30]关键字：镀铬◆铬的性质(1) 色泽: 银白色，略带蓝色(2) 原子量 : 52(3) 比重: 7.14(4) 熔点: 1800~1900℃(5) 硬度: 800~12OOHV(6) 线膨胀系数6.7~8.4×10^-6(7) 电化当量:0.324g/AH(8) 标准电位 : 为-0.71V(9) 在潮湿大气中很安定，能长久保持颜色(10)在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐及有机酸和大多数气体中很稳定(11)易溶于盐酸及热浓硫酸(13)苛性钠溶液中铬阳极易溶解(14)铬镀层耐热性佳(15)铬镀层优点为硬度高、耐磨性好、光反射性强(16)铬镀层缺点为太硬易脆、易脱落(17)铬的电位比铁负,钢铁镀铬是属于阳极性保护镀层，而铬本身于大气中易形成极薄的钝态膜，所以耐腐蚀(18)铬镀层具多孔性，所以对钢铁腐蚀性不很理想，所以一般先镀铜，再镀镍最后再镀一层铬才能达到防腐蚀及装饰的目的(19)铬镀层广泛应用在提高零件的耐腐蚀性、耐磨性、尺寸修补、反射光，及装饰等用途.◆铬电镀的种类1.防腐装饰性镀铬a)普通镀铬b)复合镀铬c)快速自动调节镀铬d)微裂纹铬和微孔铬2.镀硬铬3.镀乳白铬4.松孔镀铬5.镀黑铬6.滚桶镀铬7.无裂铬电镀◆镀铬的特性(1)须严格控制液温、电流密度、极距等操作条件(2)均一性差，对复杂形状镀件需适当处理(3)电流效率很低，须较大电流密度(4)阳极采用不溶解性阳极，铬酸须通过铬酐补充(5)电镀过程中不许中断(6)形状不同镀件不宜同槽处理，须用不同的挂具(7)镀件预热与液温一致，附着性才会好(8)镀件要彻底活化，有时要带电入槽，附着性才良好(9)需用冲击电流(大于正常50-100% ) 在开始电镀较复杂形状镀件，约2-3分钟而后慢慢降至正常电流密度范围内。

◆镀铬的影响因素(l) CrO3浓度与导电性关系:在铬酐小于450g/l的情况下，铬酐浓度越高，导电性越好(2) 温度与导电性的关系:温度高，导电性好(3) CrO3浓度与电流效率的关系:铬酐浓度高，则电流效率下降(4) 硫酸浓度的影响:浓度低时，低电流密度下电流效率高，反的电流效率低(5) 三价铬的影响1.三价铬很少时，沉积速率减慢2.三价铬很高时，镀层变暗3.三价铬增加，则导电度降低，需较大电压4.三价铬愈多，光泽范围愈小(6) 电流密度及温度的影响1.镀液温度升高，电流效率降低2.电流密度愈高，电流效率愈高3.高电流密度，低温则镀层灰暗，硬度高脆性大，结晶粗大4.高温而低电流密度，镀层硬度小，呈乳白色，延性好，无网状裂纹，结晶细致，适合装饰性的镀件5.中等温度及中等电流密度，镀层硬度高，有密集的网状裂纹，光亮硬质铬镀层。

镀铬层的性能及影响因素[摘要] 本文主要对镀铬层的的几个重要的性能指标进行研究，发现硬度，耐磨性等随着电解条件不同而发生变化，同时镀铬时氢的吸附对镀层也有很大的影响。

[关键词] 镀铬层硬度力学性能0.引言早在1856 年，德国人就发明了从铬的溶液中沉积铬金属，直到1926 年，美国C.G .F h k 教授等人发明了从含硫酸的铬酸液中沉积出光亮铬的专利，镀铬工艺才真正在工业生产中得到广泛应用，而镀层质量的基本性能主要取决于镀铬层的塑性、孔隙率、硬度、耐磨性和疲劳强度，对于镀铬层的研究，由于基体金属的影响，一般很难测出某些特有的力学性能。

本文着重于镀层硬度、耐磨性与电解条件的关系，并讨论镀层的内应力。

因为镀铬层如存在高内应力，对镀层的性能如孔隙率和疲劳强度等会有很大的影响。

镀铬层中总存在张应力，它使镀层呈拉伸状态，使孔隙率增大，从而降低镀层的防蚀性能。

1.镀层的力学性能1.1硬度镀铬层的硬度很高，它是电镀层中硬度最高的。

因此易磨损的机械零部件常用镀铬来延长其使用寿命，或者磨损之后进行尺寸修复。

这时镀铬层厚度一般在2 0 ~ 8 0 微米，较厚的达l m m 左右。

在测定镀铬层的硬度时，若用布氏或洛氏硬度计，这种硬度计压荷大，压痕深且大。

基体金属的影响表现突出，使结果不够准确，因此应用显微型硬度计来测定。

即以维氏硬度( H V ) 作单位。

测定硬度时，应根据镀铬层厚度选择适当的压荷，以压痕形状不致改变，使压痕深度达到镀层厚度的1/10-1/7 左右。

这时所测得的镀铬层通常为600-1200H V 。

如果采用低铬酸镀液(150g / l 左右)，得到的镀铬层的硬度比标准镀液镀层硬度可提高20 % 左右。

因此，可以通过选择相应成分的镀液和改变电解条件来达到所需的镀层硬度。

而在标准镀液( 铬酸250 g / L ，硫酸2.5 g / L ) 中不同电解条件镀铬层的硬度数据不同。

经试验，工作温度在50~60℃之间时，镀铬层的硬度变化不大，当温度超过65 ℃时，镀铬层的硬度明显下降。

镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法一镀铬简介镀铬属于发展较晚的工艺，早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬，1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺，但是直到本世纪20年代，镀铬工艺才在国外得到广泛应用。

镀铬工艺传到我国比较晚，有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。

我国对金属铬元素的介绍和命名直到19世纪60年代才开始进行。

二镀铬的一般特性（一）镀铬特点1.镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低；2.铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂；3.镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力很差,往往要采用辅助阳极和保护阴极；4.镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高；5.镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。

（二）镀铬过程的特异现象镀铬与其它金属电沉积相比，有如下特异现象：（1）随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降；（2）随电流密度升高而电流效率提高；（3）随镀液温度提高而电流效率降低；（4）随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至不能镀铬。

上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。

三镀铬层的种类和标记（一）防护—装饰性镀铬防护—装饰性镀铬，俗称装饰铬。

它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。

为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以～μm的薄层铬。

例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等等。

在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护—装饰体系，是电镀工艺发展的方向。

在黄铜上喷砂处理或在缎面镍上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护—装饰镀铬。

装饰性镀铬是镀铬工艺中应用最多的。

装饰镀铬的特点是：（1）要求镀层光亮；（2）镀液的覆盖能力要好，零件的主要表面上应覆盖上铬；（3）镀层厚度薄，通常在～μm之间，国内多用μm。

镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法一镀铬简介镀铬属于发展较晚的工艺，早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬，1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺，但是直到本世纪20年代，镀铬工艺才在国外得到广泛应用。

镀铬工艺传到我国比较晚，有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。

我国对金属铬元素的介绍和命名直到19世纪60年代才开始进行。

二镀铬的一般特性（一）镀铬特点1.镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低；2.铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂；3.镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力很差,往往要采用辅助阳极和保护阴极；4.镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高；5.镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。

（二）镀铬过程的特异现象镀铬与其它金属电沉积相比，有如下特异现象：（1）随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降；（2）随电流密度升高而电流效率提高；（3）随镀液温度提高而电流效率降低；（4）随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至不能镀铬。

上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。

三镀铬层的种类和标记（一）防护—装饰性镀铬防护—装饰性镀铬，俗称装饰铬。

它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。

为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以～μm的薄层铬。

例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等等。

在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护—装饰体系，是电镀工艺发展的方向。

在黄铜上喷砂处理或在缎面镍上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护—装饰镀铬。

金属镀铬的作用与用途金属镀铬是一种常见的表面处理技术，它可以为金属制品带来多种作用与用途。

本文将从多个方面介绍金属镀铬的作用与用途。

1. 增强金属制品的耐腐蚀性金属镀铬是一种能够增强金属制品耐腐蚀性的重要方法。

通过镀铬，可以在金属制品表面形成一层致密的氧化铬膜，这层膜可以防止金属与外界氧气、水分等物质接触，从而减缓金属制品的氧化和腐蚀速度。

镀铬可以使金属制品的使用寿命大大延长，例如汽车的镀铬部件、水龙头、门把手等。

2. 增强金属制品的美观度金属镀铬可以为金属制品增加金属光泽和亮度，使其更加美观。

镀铬能够使金属制品表面光滑、反射率高，从而提高金属制品的观赏性和装饰性。

例如，镀铬的自行车车架、手表表盘、手机外壳等都能够显著提升其美观度。

3. 提高金属制品的硬度和耐磨性金属镀铬可以为金属制品提供更高的硬度和耐磨性。

镀铬层可以使金属制品表面更加坚硬，从而能够更好地抵抗划痕、磨损等因素的影响。

例如，镀铬的汽车轮辋、自行车链条、手表表带等都能够增加其硬度和耐磨性。

4. 提高金属制品的导电性和导热性金属镀铬能够为金属制品提供更好的导电和导热性能。

铬层的导电和导热性能优良，可以提高金属制品的传导效率。

例如，镀铬的电子器件、散热器等都能够利用铬层的导电和导热性能，提高其工作效率。

5. 增强金属制品的耐磨性金属镀铬还可以为金属制品增加耐磨性。

在一些应用场合，金属制品需要经常与其它物体接触，容易受到磨损，因此需要具有更高的耐磨性。

通过镀铬，可以为金属制品表面增加一层耐磨涂层，从而提高其耐磨性。

例如，镀铬的汽车发动机缸体、工具等都需要具有较高的耐磨性。

金属镀铬是一种常见的表面处理技术，其作用与用途丰富多样。

通过镀铬，可以为金属制品增加耐腐蚀性、美观度、硬度、耐磨性、导电性和导热性等多种性能，从而满足不同应用场合的需求。