镀　铬　工　艺

1、 性能和用途 

因为铬表面易于钝化，有很强的耐蚀性，所以用于装饰电镀的最外层，其厚度一般只有0.5-1微米，通常称之为装饰铬。 

铬的另一个特点是具有极高的硬度，HV=750-1000，因而又经常用于有耐磨要求的场合，通常称之为硬铬。 

2. 镀铬基本原理 

2.1 镀铬的阴极过程 

图1是镀铬的阴极极化曲线，描述了镀铬的阴极过程。 

镀铬的阴极过程分3个阶段。 

阶段，随着电极电位上升，电流密度上升。电极反应为 

　　2H+　---> H2 

第二阶段，随着电极电位继续上升，电流密度转为下降。这是一个形成阴极膜的过程。 

第三阶段，随着电极电位继续上升，电流密度又转为上升。电极反应为 

　　Cr6+ ---> Cr 

　　2H+　---> H2 

　　Cr6+ ---> Cr3+　(H2的还原作用) 

2.2 阴极膜的形成 

在镀铬层沉积之前，阴极上先生成一层薄膜。观察薄膜的试验如图2所示。阴极为针状。停电后1秒可以观察到阴极膜(厚度约0.1微米)，停电3-4秒后阴极膜就消失了，如图3所示。 

2.3 硫酸的作用和影响 

镀液中硫酸含量的增加，阴极膜的厚度也随之增加。电极周围的成分与其它部分的成分差别较大，为 

　　　Cr6+ 65-67% 

　　　Cr3+ 22-23% 

　　　SO42- 10-12% 

若镀液中没有硫酸，则不能形成阴极膜，只析出氢气，见图1的曲线1。 

CrO3与H2SO4形成[(CrOn2-)m·(SO42-)n]复杂的络合物。从图4可以看出，随镀液中硫酸浓度增加，电流效率形成有峰值的情况。图4中线段1，电流效率随硫酸含量上升而上升，是因为络合物含量上升的缘故；继续增加硫酸的含量，则阴极膜厚度增加，阻碍铬层的沉积，故图4线段2，电流效率随硫酸含量上升而下降。 

2.4 Cr3+的影响 

当镀液中Cr3+的含量上升时，图4中的曲线向右上方向移动。当H2SO4=10-12g/l，Cr3+=20g/l，电流密度60-100A/dm2时，电流效率高于25%。可获得镜面光亮的镀铬层。缺点是分散能力差，只适合旋转体。 

2.5 H2的析出影响 

常规镀铬中，只有12-15%的电流用于沉积铬层，80-85%的电流用于析出氢气。氢气会渗入铬层，也会渗入基体达几十微米。氢气的渗入，使得钢的疲劳强度下降约30-40%。有趣的是，高强度零件镀铬后，疲劳强度下降，而强度低的零件，镀铬后疲劳强度反而提高。

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