防護一裝飾性鍍鉻不僅要求鍍層在大氣中具有很好的耐蝕性，而且要有美麗的外觀。這類鍍層也常用于非金屬材料的電鍍。防護一裝飾性鍍鉻可分為一般防護裝飾鍍鉻與高耐蝕性防護裝飾鍍鉻。表4—28列出防護裝飾性鍍鉻的工藝規(guī)范。裝飾性鍍鉻的工藝條件也取決于欲鍍的基體金屬材料?？筛鶕?jù)基體材料的不同適當(dāng)調(diào)整工作溫度和陰極電流密度。

常用鍍鉻液的組成與工藝規(guī)范(1)鍍液中各成分的作用1)鉻酐鉻酐的水溶液是鉻酸，是鉻鍍層的惟一來源。實踐證明，鉻酐的濃度可以在很寬的范圍內(nèi)變動。例如，當(dāng)溫度在45～50℃，陰極電流密度l0A／dm2時，鉻酐濃度在50～500g／L范圍內(nèi)變動，甚至高達800g／L時，均可獲得光亮鍍鉻層。但這并不表示鉻酐濃度可以隨意改變，一般生產(chǎn)中采用的鉻酐濃度為l50～400g／L之間。鉻酐的濃度對鍍液的電導(dǎo)率起決定作用，圖4—19所示為鉻酐濃度與鍍液電導(dǎo)率的關(guān)系。可知在每一個溫度下都有一個相應(yīng)于最高電導(dǎo)率的鉻酐濃度；鍍液溫度升高，電導(dǎo)率最大值隨鉻酐濃度增加向稍高的方向移動。因此，單就電導(dǎo)率而言，宜采用鉻酐濃度較高的鍍鉻液。但采用高濃度鉻酸電解液時，由于隨工件帶出損失嚴重，一方面

工業(yè)上廣泛使用的鍍鉻液由鉻酐輔以少量的陰離子構(gòu)成，鍍液中Cr6+的存在形式根據(jù)鉻酐濃度的不同而有差異，一般情況(Cr03200～400g／L)下，主要以鉻酸(CrO42-)和重鉻酸(Cr2O72-)形式存在。當(dāng)pH值小于1時，Cr207-為主要存在形式；當(dāng)pH值為2～6時，CrO72-與CrO42-存在下述平衡，即Cr2072-+H20====2HCr04-+2CrO]一十2H+當(dāng)pH值大于6時，CrO42-為主要存在形式。由此可以看出，鍍鉻電解液中存在的離子有Cr2072-、H+、cro42-和S042-等。實踐證明，除SO42-外，其他離子都可以參加陰極反應(yīng)，采用示蹤原子法對鉻酸鍍鉻過程的研究表明，鍍鉻層是由六價鉻還原得到的，而不是三價鉻。(1)陰極過程由恒電位法測定

鍍鉻工藝種類眾多，按其用途可作如下分類。①防護一裝飾性鍍鉻防護一裝飾性鍍鉻俗稱裝飾鉻，鍍層較薄，光亮美麗，通常作為多層電鍍的最外層，為達到防護目的，在鋅基或鋼鐵基體上必須先鍍足夠厚的中間層，然后在光亮的中間層上鍍以0．25～0．5μm的薄層鉻。常用的工藝有Cu／Ni／Cr、Ni／Cu／Ni／Cr、Cu—Sn／Cr等。經(jīng)過拋光的制品表面鍍裝飾鉻后，可以獲得銀藍色的鏡面光澤。在大氣中經(jīng)久不變色。這類鍍層廣泛用于汽車、自行車、縫紉機、鐘表、儀器儀表、日用五金等零部件的防護與裝飾。經(jīng)過拋光的裝飾鉻層對光有很高的反射能力，可用作反光鏡。在多層鎳上鍍微孔或微裂紋鉻，是降低鍍層總厚度，獲得高耐蝕性防護一裝飾體系的重要途徑，也是現(xiàn)代電鍍工藝的發(fā)展方向。②鍍硬鉻(耐磨鉻)鍍層具有極

從常用的鉻酸鍍液鍍鉻，與其他單金屬鍍液相比，鍍鉻液雖成分簡單，但鍍鉻過程卻相當(dāng)復(fù)雜，并具有如下特點。①鍍鉻液的主要成分不是金屬鉻鹽，而是鉻的含氧酸——鉻酸，屬于強酸性鍍液。電鍍過程中，陰極過程復(fù)雜，陰極電流大部分消耗在析氫及六價鉻還原為三價鉻兩個副反應(yīng)上，故鍍鉻的陰極電流效率很低(10％～l8％)。而且有三個異?，F(xiàn)象：電流效率隨鉻酐濃度的升高而下降l隨溫度的升高而下降；隨電流密度的增加而升高。②在鍍鉻液中，必須添加一定量的陰離子，如SO42-、SiF62一、F一等，才能實現(xiàn)金屬鉻的正常沉積。③鍍鉻液的分散能力很低，對于形狀復(fù)雜的零件，需采用象形陽極或輔助陰極，以得到均勻的鍍鉻層。對掛具的要求也比較嚴格。④鍍鉻需采用較高的陰極電流密度，通常在20A／dm2以上，比

根據(jù)鍍鉻液的組成和性能不同，可將鍍鉻液分為如下幾類。①普通鍍鉻液以硫酸根作為催化劑的鍍鉻溶液。鍍液中僅含有鉻酐和硫酸，成分簡單，使用方便，是目前應(yīng)用最為廣泛的鍍鉻液。鉻酐和硫酸的比例一般控制在Cr03：H2S04=100：1，鉻酐的濃度在150～450g／L之間變化。根據(jù)鉻酐濃度的不同，可分為高濃度(350～500g／L)、中濃度(150～250g／L)和低濃度(50～150g／L)鍍鉻液。習(xí)慣上把Cr03250g／L和H2S042．5g／L的中等濃度鍍鉻液稱為“標準鍍鉻液”，又稱為“萬能鍍鉻液”，用于裝飾及功能性多種鍍鉻。低濃度的鍍鉻液電流效率高，鉻層的硬度也高，但覆蓋能力較差，主要用于功能性電鍍，如鍍硬鉻、耐磨鉻等；高濃度鍍液穩(wěn)定，導(dǎo)電性好，電解時只需較低的電壓，覆蓋能力較稀溶液

鉻是一種微帶藍色的銀白色金屬，相對原子質(zhì)量51．99，密度6．98～7．21g／cm3，熔點為1875～1920℃，標準電極電位為尤什／c，一一0．74V，老”／c，”一一0．41V和P甚e+／Cr抖一1．33V，金屬鉻在空氣中極易鈍化，表面形成一層極薄的鈍化膜，從而顯示出貴金屬的性質(zhì)。鍍鉻層具有很高的硬度，根據(jù)鍍液成分和工藝條件不同，其硬度可在很大范圍400～1200HV內(nèi)變化。鍍鉻層有較好的耐熱性，在500℃以下加熱，其光澤性、硬度均無明顯變化，溫度大于500℃開始氧化變色，大于700℃硬度開始降低。鍍鉻層的摩擦系數(shù)小，特別是干摩擦系數(shù)，在所有的金屬中是最低的。所以鍍鉻層具有很好的耐磨性。鉻鍍層具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在堿、硫化物、硝酸和大多數(shù)有機酸中均不發(fā)生作用，但能溶于氫

仿金鍍層具有真金的色澤，既雍容華貴又價廉物美，因此深受人們的喜愛，廣泛用于首飾、日用電器、燈具、五金件、工藝品等民用商品上。作為裝飾品用的仿金鍍層一般比較薄，大約為l～2μm。仿金鍍層可通過以下幾種電鍍工藝獲得。①基體(金屬或非金屬)經(jīng)適當(dāng)鍍前處理后，鍍氰銅打底，光亮銅增厚鍍層、亮鎳后再仿金，最后噴涂一層清漆保護。②基體(金屬或非金屬)經(jīng)適當(dāng)鍍前處理后，鍍光亮鎳，電鍍仿金層，再在特種溶液中進行化學(xué)處理，使鍍層顏色一致并起鈍化效果，然后涂保護漆。③基體鍍光亮鎳后，用陽極電泳沉積法涂上一層透明樹脂，浸入染色劑中著色，最后在160℃烘烤20min左右。④基體先鍍銅，再鍍鋅，然后在420～450℃下熱處理，使兩種金屬擴散融合而成銅鋅合金(仿金)鍍層。⑤基

銅錫合金(俗稱青銅)具有孔隙率低、耐蝕性好、容易拋光和直接套鉻等優(yōu)點，是目前應(yīng)用最為廣泛的合金鍍層之一。按鍍層含錫量不同可分為低錫、中錫和高錫青銅三種。低錫青銅含錫質(zhì)量分數(shù)在8％～l5％，鍍層呈黃色，對鋼鐵基體為陰極鍍層，硬度較低，有良好的拋光性，在空氣中易氧化變色而失去光澤，因此表面必須套鉻，套鉻后有很好的耐蝕性，是優(yōu)良的防護裝飾性底鍍層或中間鍍層。單獨使用時可作為抗氮，化層，可代替鋅作為熱水中工作零件。低錫青銅現(xiàn)已廣泛用于El用五金、輕工、機械、儀表等工業(yè)中。中錫青銅含錫質(zhì)量分數(shù)為15％～40％，鍍層呈金黃色。其硬度和耐蝕性介于低錫與高錫之間，光亮金黃色鍍層通常含30％～35％的錫。中錫青銅套鉻時容易發(fā)花和色澤不均勻，故在工業(yè)上應(yīng)用不多。高錫青銅含錫質(zhì)量分數(shù)超過4

自19世紀中后期，電鍍銅鋅合金達到實用化以來，至今仍然是應(yīng)用最為廣泛的合金鍍層之一。銅含量高于鋅含量的銅鋅合金稱為黃銅，應(yīng)用最為廣泛的黃銅含銅68％～75％，含銅量高于70％～80％的銅鋅合金呈金黃色，具有優(yōu)良的裝飾效果。一般在光亮鎳鍍層上閃鍍1～2μm厚的銅一鋅合金層，即可達到裝飾目的。如果還要在鍍層上著色或制作花紋，則需按照零件要求增厚合金鍍層。鋼絲鍍銅鋅合金可明顯提高鋼絲與橡膠的黏結(jié)力，因此常用作鋼絲與橡膠熱壓時的中間層(0．5～2．5μm)。但要求銅含量嚴格控制在(71±3)％范圍內(nèi)，過高或過低均會影響鋼絲與橡膠之間的結(jié)合力。鋅含量高于銅含量的銅鋅合金稱為白黃銅，它具有很強的抗腐蝕能力，可作為鋼鐵零件鍍錫、鎳、鉻、銀及其他鍍層的中間層。無氰鍍液如焦磷酸鹽