高速硬铬电镀工艺.doc

高速硬铬电镀工艺特点：□ 工作在非常高的阴极效率□ 减边缘积聚□ 工作在高电流密度□ 好公差杂质的优点：□ 高铬沉积速率□ 减后需要磨板□ 需要减少电镀时间易于操作和维护高效镀铬溶液众所周知，镀铬的电流效率在电镀中是最低的，一般只有 13 %左右，因此如何提高电流效率一直是电镀工作者追求的目标 提高电流效率就意味着节省用电， 从而可降低生产成 本高效镀铬多是在镀铬溶液中引入卤族元素和一些有机添加剂来达到的 随着对镀铬添加剂研究工作的逐渐深入， 原先电镀工作者认为有机添加剂加到镀铬溶液中去是不适宜的 这是因为铬酸是强氧化性的酸， 浓度和温度又如此之高， 有机添加剂在这样强氧化性介质中是难以存在的，也就是很快就会氧化变得乌有； 但实践结果大不一样： 某些有机化合物在这样强氧化性的铬酸溶液中能长期存在，并显得非常稳定，从而使镀铬工艺改革进入到一种 ”山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”的新境界！如瑞士专利CH673845A5 ，叙述了一种混合有机酸组成的添加剂，此添加剂含丙酸、 乳酸、戊酸、丹宁酸、新戊基乙二醇、苯磺酸、 8 一羟基喹啉、对苯二酚、 4 一甲苯基磺酰胺和六氟磺酸等，加入量为 I5g / L左右，镀液温度在63 C、阴极电流密度在150A / dm2 的条件下，电镀时间25min ,镀层厚度达到75卩m ,即每分钟可沉积3卩m，镀层硬度为HVI350，并有宽广的电流密度范围。

这种镀液的阴极电流效率可达 28 %〜48 %，但问题是这种镀液是含氟的，对铅阳极和低电流密度区的镀件有腐蚀作用也有将低碳链的烷基磺酸及其盐类作为镀铬的添加剂，研究所用的镀液和工艺条件为：铬酐 200〜300g / L 硫酸 2〜3g / L硼酸 I〜IOg / L 低碳烷基磺酸 I〜5g / L镀液温度55〜65 C,允许使用的电流密度在 20〜80A / dm2的在此条件下，所得到 的镀铬层外观平滑光亮，显微硬度大于 HVII00根据所使用的烷基磺酸盐分子中硫与碳的原子数之比不同， 镀液的阴极电流效率也不一样S / O 1时，阴极电流效率可达 27 %;当碳链加长时，镀液的电流效率下降如碳链 有四个碳原子以上时，对镀液的阴极电流效率就起不到作用20世纪80年代后期，某国际较著名的公司在他们申请的欧洲专利中指出，在以铬酸和磺基醋酸为基本成分的镀铬溶液中， 加入碘酸盐和含氮的有机化合物， 获取了外观平滑光亮、高硬度和耐磨性好的铬镀层其推荐的镀液组成和工艺条件如下：铬酐200〜300g / L 磺基醋酸80 〜120g / L碘酸盐1〜3g / L含氮有机化合物3 〜15g / L硫酸2〜3g / L镀液温度50〜60 C,允许使用的电流密度在20〜80A /dm2，阴极电流效率达20 %以上。

在此镀液中，含氮的有机化合物包括烟酸、甘氨酸、异烟酸、吡啶、 2 一氨基吡啶、3一氯代吡啶和皮考啉酸等从目前已经发表的文献来看， 某些有机添加剂确实对镀铬溶液起到良好的作用； 有机添加剂与卤素释放剂联合使用， 可能会得羽更好的协同效果， 有望进一步改革镀铬工艺 卤素 释放齐厂般是指碘酸钾、溴酸钾、碘化钾和溴化钾等国外有机添加剂用于镀铬溶液的时间始于 20世纪80年代，我国的有机添加剂约晚国外10年，才开始以商品形式出售 Anthony D . Barnyi提出，在镀铬溶液中加入氨基乙酸和氨基丙酸可提高阴极电流效率， I980年Chessin和Newby提出采用卤代二酸和氟化物混合作为镀铬的光亮剂I985年美国安美特公司推出了高效无低电流区腐蚀的 HEEF-25镀铬新工艺，平均电流效率可达 25 %左右，稍后该公司又推出了一种电流效率更高的 HEEF-40镀铬工艺I986年Chess in将碘酸钾、溴化钾等与有机酸相合用，作为镀铬的光亮剂I995年，山西大学研制成功了不含氟、无低电流腐蚀的 CH型镀硬铬添加剂1997年，上海永生助剂厂也研制成功了 3HC-25镀硬铬添加剂，该添加剂不含氟、不含稀土，无低电流腐蚀，平均电流效率可达 25 %左右；2001年，该厂又试验成功了 4HC高效装饰性镀铬添 加剂，该添加剂非但有较高的电流效率 （平均23 %左右）和较高的光亮度，更佳的还在于它有极好的分散能力和覆盖能力（超过稀土镀铬）,从而可解决几何形状较复杂的零件镀装饰铬 的难题。

江西南方冶金学院推出的 HCr-2高效快速镀硬铬工艺，电流效率可达50 %〜55 %, 镀液分散能力好，镀层清亮少毛刺这种硬铬镀液的铬酐浓度高达 800g / L以上，使用自然有一定局限性2010年济南泰格化工有限公司推出 dw-032高效镀铬添加剂，电流效率可达40%，已成功应用到连铸结晶器铜管，液压缸活塞杆镀铬上并取得较好的经济效益液压缸活塞杆高耐蚀镀铬添加剂dw-032采用抗铬酸氧化的新材料，分解产物夹杂在镀层内，对镀液没有副作用，属 于世界上最好的绿色环保镀铬添加剂比普通镀铬硬度增加300HV耐磨性提高3倍，深度能力提高5倍，分散能 力更佳，赫尔槽试片，镀铬层完全覆盖，全光亮比现在最好的镀铬走位剂（赫 尔槽试片达90%还好，完全没有镀不上的地方，对于复杂件，不用制作辅助阳 极，是镀铬史上一次革命，镀铬耐盐雾超过 192小时电流效率可达25-45%,是传统镀铬添加剂，永远也达不到的Dw-032镀铬添加剂是第四代镀铬添加剂的换代产品，该工艺电流效率高、沉积 速度快、省电、省时、成本低、硬度高、有微裂纹、镀层均匀、光亮、无氟、无腐蚀镀液性能更稳定，操作更方便，镀层性能进一步提高 Dw-032系列镀铬 添加剂属于世界最新一代镀铬催化剂及工艺， 也是国内最早推出的新型镀铬添加 剂，它克服了硫酸催化剂，氟化物催化剂的许多不足之处，不断完善的工艺技术， 多年的经验积累，使镀铬工艺达到了新的高度。

该工艺适合于镀硬铬、微裂纹铬, 装饰铬等广泛应用在结晶器铜管镀铬，缸套镀铬，活塞杆镀铬，减震器镀铬，造纸机烘缸，石油机械，石油泵筒，模具行业等 工艺特点1、 阴极电流效率高达35-45 %沉积速度快，大约可节约40% — 50%的电费2、 不含氟、无稀土、无磺酸，无阴极低电流区腐蚀3、 不会猛烈侵蚀铅锡阳极，无需使用特殊阳极材料因加入阳极腐蚀抑制 剂）4、 光洁度好，高均镀能力高分散能力，方形件内口四角可均匀镀铬角部 镀层后度接近面厚度5、 镀层硬度高，可达 HV1000-1200以上6、 能产生微裂纹，微裂纹数可达800-1600条/厘米（根据需要调节），提高 抗腐蚀能力活塞杆耐盐雾可达192小时以上减震器杆耐盐雾192小时以上7、 电流密度范围宽，可使用高达90安培/平方分米以上按高电流电流效率 可达45%，镀速提高1.2倍8、 镀层与基体结合力极佳，即使是细小部分，铬层也不会脱落真正达到镀 铬层即硬度高，又润性好，极抗磨9、 摩擦系数小，耐磨性是普通镀铬液的三倍提高过钢量，比普通添加剂提 高2000吨10，尤其适合同电镀镍钻合金配套使用，结合力好，成倍提高过钢量添加标准：工艺流程：碱清洗 高效除油粉 60〜75g/L 71〜82° 10〜2 0min阳极活化CrO 3 2 0 0〜290g/L活化剂1-5ml/l4 3〜6 0 °3 0〜9 0s镀硬铬CrO32 00〜2 7 0 g/L，H2SO42.25 〜2.7g/LCr2O3 3〜10g/Ldw-032 15-20ml电流密度40-90A/dm2新配镀液，加入量15-20ml/l 补加：KAH 50-100ml/l并且通过了 7 5 0 h的盐雾试验。