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移除书签铬是一种微带天蓝色的银白色金属。电极电位虽位很负，但它有很强的钝化性能，大气中很快钝化，显示出具有贵金属的性质，所以铁零件镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定，能长期保持其光泽，在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定，但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中。
铬层硬度高，耐磨性好，反光能力强，有较好的耐热性。在500℃以下光泽和硬度均无明显变化；温度大于500℃开始氧化变色；大于700℃才开始变软。
由于镀铬层的优良性能，广泛用作防护一装饰镀层体系的外表层和机能镀层。
4.1 镀铬的特点
①镀铬用含氧酸作主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，导流效率低；
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还差，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，导致镀液奥姆电压降大，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。
4.2 镀铬过程的特异现象
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。
4.3 镀铬层的种类
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。
防护-装饰镀铬广泛用于汽车、自行车、日用五金制品、家用电器、仪器仪表、机械、船舶舱内的外露零件等。经抛光的铬层有很高的反射系数，可作反光镜。
4.3.1 硬铬
在一下条年下沉积的铬镀层具有很高硬度和耐磨损性能，硬铬的维氏硬度达到900~1200kg/mm2,铬是常用镀层中硬度最高的镀层，可提高零件的耐磨性，延长使用寿命。
4.3.2 乳白铬镀层
在较高温度(65~75℃)和较低电流密度下(20±5A/dm2)获得的乳白色的无光泽的铬称为乳白铬。镀层韧性好，硬度较低，孔隙少，裂纹小，色泽柔和，消旋光性能好，常用于量具，分度盘，仪器面板等镀铬。
4.3.3 松孔镀铬
通常在硬铬之后，用化学或电化学将铬层的粗裂纹进一步扩宽加深，以便吸藏更多的润滑油脂，提高其耐磨性，这就叫松孔铬。松孔镀铬层应用于受重压的滑动摩擦件及耐热﹑抗蚀﹑耐磨的零件，如内燃机汽缸内腔﹑活塞环等。
4.3.4 黑铬
在不含硫酸根而含有催化剂的镀铬中，可镀取纯黑色的铬层。以氧化铬为主成分，故耐蚀性和消旋光性能优良，应用于航空、光学仪器、太阳能吸收板及日用品之防护、装饰。
4.4 镀铬的阳极
与一般电镀不同，镀铬用铅和铅合金等不溶性阳极，这就是镀铬过程的特殊性决定的。
①镀铬中若采用铬作阳极，阳极电流效率接近100%，高阴极电流效率仅8~13%，铬的浓度会不断升高；
②镀铬是六价铬直接还原的，而铬阳极溶解的铬成不同价态，而且以三价铬为主，会导致三价铬迅速增加，六价铬不断降，造成故障；
③金属铬很脆，难以成型和机加工。
4.5 镀铬工艺
| 国内常规镀铬工艺规范表 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 工艺规范 | 普通镀铬液 | 复合型镀铬 | 自动调 节镀铬 | 快速 镀铬 | 四铬酸 盐镀铬 |
|||||
| 低浓度 | 中浓度 | 高浓度 | ||||||||
| 1 | 2 | 1 | 2(标准) | |||||||
| 铬酐(CrO3) | 80~120g/L | 80~120g/L | 150~180g/L | 250g/L | 320~360g/L | 250g/L | 250~300g/L | 180~250g/L | 350~400g/L | |
| 硫酸(H2SO4) | 0.45~0.65g/L | 0.8~1.2g/L | 1.5~1.8g/L | 2.5g/L | 3.2~3.6g/L | 1.25g/L | / | 1.8~2.5g/L | 1.5~2g/L | |
| 氟硅酸(H2SiF6) | / | 1.0~1.5g/L | / | / | / | 4~6g/L | / | / | / | |
| 氟硼酸钾(KBF4) | 0.6~0.9g/L | / | / | / | / | / | 20g/L | / | / | |
| 硫酸锶(SrSO4) | / | / | / | / | / | / | 6~8g/L | / | / | |
| 氢氧化钠(NaOH) | / | / | / | / | / | / | / | / | 52g/L | |
| 硼酸(H3BO3) | / | / | / | / | / | / | / | 8~10g/L | / | |
| 氧化镁(MgO) | / | / | / | / | / | / | / | 4~5g/L | / | |
| 柠檬酸钠 | / | / | / | / | / | / | / | / | 3~5g/L | |
| 氟化钠(NaF) | / | / | / | / | / | / | / | / | 2~4g/L | |
| 糖 | / | / | / | / | / | / | / | / | 0.2~2g/L | |
| 装饰 性铬 | 温度 | 53~57℃ | 53~57℃ | / | 48~53℃ | 48~56℃ | 45~55℃ | 50~60℃ | 55~60℃ | 20~45℃ |
| 电流密度 | 30~40A/dm2 | 30~40A/dm2 | / | 15~30A/dm2 | 15~35A/dm2 | 25~40A/dm2 | 30~45A/dm2 | 30~45A/dm2 | 20~40A/dm2 | |
| 缎 面 铬 | 温度 | / | / | 58~62℃ | 58~62℃ | 58~62℃ | 55~60℃ | 55~62℃ | 25~60℃ | 25~45℃ |
| 电流密度 | / | / | 30~45A/dm2 | 30~45A/dm2 | 30~45A/dm2 | 40~60A/dm2 | 40~60A/dm2 | 40~60A/dm2 | 30~50A/dm2 | |
| 硬 铬 | 温度 | 53~57℃ | 53~57℃ | 55~60℃ | 55~60℃ | / | 55~60℃ | 55~62℃ | 25~60℃ | / |
| 电流密度 | 40~60A/dm2 | 40~60A/dm2 | 30~45A/dm2 | 50~60A/dm2 | / | 50~80A/dm2 | 40~80A/dm2 | 40~80A/dm2 | / | |
| 乳 白 铬 | 温度 | / | / | 74~79℃ | 70~72℃ | / | / | 70~72℃ | 70~72℃ | / |
| 电流密度 | / | / | 25~30A/dm2 | 25~30A/dm2 | / | / | 25~30A/dm2 | 25~30A/dm2 | / | |
| 国内加添加剂的中低浓度镀铬工艺规范 | |||
|---|---|---|---|
| 镀液类型 | 项目名称 | 规格范围 | 用途及特点 |
| CR-843 高速装饰铬 | CR-843铬盐 | 240g/L | ①采用易控制的可溶性混合催化剂； ②阴极电流效率高，沉积速率快； ③光亮范围宽、覆盖能力佳； ④转缸时，只需调整硫酸比例及加入CR-842催化剂。 |
| CrO3：H2SO4 | 200：1 | ||
| 温度 | 28~52℃ | ||
| 电流密度 | 15~50A/dm2 | ||
| ①CS1 光亮镀铬 | CrO3 | 225~279g/L | ①适用于一般装饰性镀铬； ②电流效率高，沉积速度快； ③电流密度范围广泛，不易产生烧焦，有极佳的覆盖能力； ④能自动调节催化剂浓度，镀液稳定性高。 |
| CS1 | 16~19g/L | ||
| 温度 | 40~45℃ | ||
| 电流密度 | 11~16A/dm2 | ||
| HEEF25 高效硬铬 | 开缸剂G | 550ml/L | ①电流效率达26%； ②不含氟化物，不侵蚀低电位基层； ③覆盖能力佳； ④硬度高，热处理后硬度不变。 |
| H2SO4 | 2.5g/L | ||
| CrO3：H2SO4 | 100：1 | ||
| 温度 | 55~60℃ | ||
| 电流密度 | 30~75A/dm2 | ||
| KC-50② 自调节装饰铬 | CrO3 | 348~338g/L | ①遮盖性能强及镀率高的光亮铬； ②能满足深凹零件覆盖性能要求其有自动调节能力，故可满足用户操作简便的要求。 |
| H2SO4 | 1.5~2.5g/L | ||
| CrO3：H2SO4 | 160：1 | ||
| KC-50 | 9~13.5g/L | ||
| 防雾剂HT2(MU) | 0.5g/L | ||
| 温度 | 43~57℃ | ||
| 电流密度 | 3.8~65A/dm2 | ||
| 添加剂供应单位： ①CS1英国开宁公司，东莞美宁化工原料有限公司 ②KC-50深圳华美电镀技术有限公司 CR-843、HEEF25 美国安美特化学有限公司，南京南安电镀工程技术有限公司 |
|||
| 国外加添加剂镀铬工艺规范 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 工艺规范 | CS型稀土添加剂 | RL-3C稀土 添加剂镀装饰铬 | HIL/HIS1稀土 添加剂镀硬铬 | LS-Ⅲ型稀土 添加剂自调镀铬 | WR-1/WR-2 低浓度镀铬 |
|
| 铬酐(CrO3) | 120~150g/L | 160~200g/L | 120~180g/L | 140~180g/L | 100~180g/L | |
| 硫酸(H2SO4) | 0.6~1g/L | 0.8~0.8g/L | 1~1.8g/L | 0.6~1.1g/L | 0.3~1.2g/L | |
| 三价铬(Cr3+) | ＜2g/L | ＜2g/L | ＜4g/L | ＜6g/L | / | |
| Cr3：H2SO4 | 100：0.5~0.7 | 100：0.3~0.4 | 90~100：1 | 100：0.3~0.7 | / | |
| CS-1添加剂 | 2g/L | / | / | / | WR-1：1~3g/L | |
| RL-3C添加剂 | / | 4.5~5.5g/L | / | / | WR-2：0.5~2g/L | |
| HIL(原)添加剂 | / | 1.5ml/L | 1.2~1.8ml/L | / | / | |
| HIS1添加剂 | / | / | 1.5~2g/L | / | / | |
| LS-Ⅲ添加剂 | / | / | 1.5~2g/L | 4~6g/L | / | |
| 温度 | 装饰铬 | 20~35℃ | 25~50℃ | / | 16~50℃ | 25~70℃ |
| 硬铬 | 30~40℃ | / | 50~60℃ | 6~30℃ | ||
| 电流密度 | 装饰铬 | 5~10A/dm2 | 6~12A/dm2 | / | 30~40A/dm2 | 5~60A/dm2 |
| 硬铬 | 25~35A/dm2 | / | 60~90A/dm2 | 25~35A/dm2 | ||
| 阳 极 S阳：S阴 | Pb-Sn(＞5%) 1：2~3 | Pb-Sn(＞5%) 1：2~3 | Pb - Sn 1：3 | Pb-Sn,Pb-Sb 1:3 | 含Sn%~15% | |
| 工艺特点 | 低温低电流密度，电流效率高分散能力、覆盖能力好 | 无需加热和降温，光亮度分散能力和覆盖能力好，应用广泛 | 在60A/dm2以上使用则硬度达HV1000以上，不结瘤光亮度好 | 除具有三低一高特点外，稀土浓度可自动调节，应用广泛 | 工艺稳定维护方便，装饰铬、硬铬分散能力均可提高30~60% | |
| 研制单位 | 江苏常熟环保局 | 湖南省稀土金属材料研究所 | 安徽合肥市科华精细化工研究所 | 武汉风帆电镀技术有限公司 | ||
