一，鍍鉻層生銹
鉻在電化序中雖比鐵負(fù)，但有很強(qiáng)的鈍化性能，在大氣中鉻層表面容易形成鈍化膜，鈍化后鈍化膜的表面電位立即變正，電極行為相當(dāng)于銀，故鐵上鍍鉻層屬陰極性鍍層。與其他陰極性鍍層一樣，只有當(dāng)鍍層致密無(wú)孔隙時(shí)才能對(duì)基體有保護(hù)作用。而鉻鍍層的致命弱點(diǎn)便是存在孔隙和裂紋，且鉻層的脆性又較大，當(dāng)局部處受到壓縮或沖擊時(shí)，鍍層極容易發(fā)生裂紋。在這種情況下，鋼鐵基體遇到潮濕天氣中的水分即會(huì)通過(guò)鉻層孔隙，滲到基體金屬表面，使鉻、鐵電偶形成一個(gè)微電池，這時(shí)鉻、鐵電偶中的鐵實(shí)際電位比鉻負(fù)，從而作為陽(yáng)極腐蝕，腐蝕產(chǎn)物即是鐵銹，并通過(guò)鉻的孔隙溢出表面，形成泛點(diǎn)，隨著時(shí)間的延續(xù)，泛點(diǎn)不斷擴(kuò)大、增多，結(jié)果遍及整個(gè)工件表面。
這一現(xiàn)象更多見(jiàn)于鈑金件、沖壓件的邊緣，因這些部位經(jīng)過(guò)剪切，組織疏松，無(wú)氧化皮，酸液浸蝕時(shí)易引起過(guò)度腐蝕，且飛邊的遮蓋、鉻層相對(duì)較薄，孔隙相對(duì)較多，因而更易出現(xiàn)紅棕色銹跡。
為減少上述現(xiàn)象的發(fā)生可采取下列措施：
(1)改善基體表面的粗糙度；
(2)加強(qiáng)鍍前處理工藝；
(3)在可能條件下增加鍍鉻層厚度；
(4)除必要之外不采用單層鉻；
(5)在工藝條件允許下適當(dāng)提高溶液濃度；
(6)鍍成后用熱水燙洗并迅速干燥；
(7)采取油封防腐。
(8)硬鉻是屬于微裂紋鉻，它本身有很多微小的裂紋，直達(dá)基體，時(shí)間長(zhǎng)了，如果不做防護(hù)的話(huà)，它就會(huì)生銹。解決的辦法是，在布輪上打上拋光皂拋光封閉，就可以了。
二，鑄鐵件鍍鉻的困難
鑄鐵導(dǎo)電性差，大面積件若按常規(guī)只有一、二點(diǎn)接觸，則很難滿(mǎn)足要求，故工件與掛具的導(dǎo)電接觸點(diǎn)宜多設(shè)幾處。其次，鑄鐵件含有大量的碳和較多的縮孔、氣孔和砂眼，這些都是鑄鐵件鍍鉻的困難因素，但若能采取相應(yīng)的措施，也能獲得理想的鉻層質(zhì)量。
(1)用鹽酸清洗鉛板引起。甲廠用的陽(yáng)極由純鉛板代替，純鉛板在鍍鉻過(guò)程中容易產(chǎn)生氧化鉛，氧化鉛在鍍鉻溶液中又極易轉(zhuǎn)化為鉻酸鉛，由于這一弊端的存在，影響了鍍鉻時(shí)電流的正常通過(guò)，使陽(yáng)極面積相對(duì)減小，進(jìn)而又促使溶液中三價(jià)鉻積累。為此，該廠操作者每天下班時(shí)把鉛板提出來(lái)，第二天上班前再把鉛板移至鹽酸中浸泡，而事后卻不進(jìn)行徹底洗刷。
(2)掌握好工藝條件。鑄件的孔隙多，其真實(shí)的表面積比測(cè)得的表面積大，配送電流時(shí)若未能考慮到這一點(diǎn)，也難以獲得理想的鉻層，同時(shí)還要考慮到足夠的沖擊電流，以增強(qiáng)陰極極化作用，沖擊電流應(yīng)不小于正常鍍硬鉻時(shí)的2～3倍，以便讓其在短時(shí)間內(nèi)獲得一層鉻，這是由于采用了高電流密度沖擊之后，大大提高了氫的濃差極化程度，顯著降低了析氫量。此時(shí)金屬的陰極極化程度也相應(yīng)提高，這樣在瞬間鑄件表面即會(huì)形成更多的晶核，從而可以得到細(xì)致的、結(jié)合力良好的鍍層質(zhì)量。 不銹鋼鍍鉻的前處理
三，不銹鋼表面想要獲得牢固的鉻層質(zhì)量，首先要徹底除盡表面的氧化膜，這層結(jié)合牢固且致密的氧化膜較難除去，且工藝繁雜。
經(jīng)友人介紹采取下列預(yù)處理的工藝方法即能獲得滿(mǎn)意的．鉻層質(zhì)量，多年來(lái)的生產(chǎn)質(zhì)量一直很好，也未曾發(fā)生過(guò)起皮脫殼等質(zhì)量故障，試驗(yàn)也很方便，直接在鍍鉻溶液中即可試驗(yàn)。
已經(jīng)除盡油污的工件掛入鍍鉻槽的陰極杠上，以5～6A／dm2的低電流密度進(jìn)行活化處理，這時(shí)不銹鋼表面不會(huì)沉上鉻，只有氫原子析出，這些氫原子與不銹鋼表面的氧化膜作用，使其表面獲得充分活化，活化處理時(shí)間需視不銹鋼表面的膜層情況而定，一般在5min左右即可，膜層過(guò)厚的需8～10min，然后施以正常的電流進(jìn)行鍍鉻，不要反鍍，否則不利于鍍鉻層的結(jié)合強(qiáng)度。鍍鉻件下半部位出現(xiàn)毛刺、針孔。
某電鍍廠鍍出硬鉻層下半部嚴(yán)重起毛刺，稍加擦抹即能脫落，毛刺脫落后即出現(xiàn)針孔。
這二現(xiàn)象據(jù)說(shuō)過(guò)去未曾發(fā)生過(guò)，經(jīng)進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題在槽底，因工件的上半部分少且多為細(xì)毛刺、小針孔，下部分則相反。與因鍍液中硫酸與鉻酐之比含量過(guò)低或被氯離子污染而引起的針孔情況完全不一樣，且多在工件的朝上面。
為了解鍍鉻槽溶液中的槽底部位情況，筆者找來(lái)一根化驗(yàn)溶液時(shí)吸取溶液的長(zhǎng)型玻璃管，吸出一管從液面到槽底的溶液，從溶液看上部清澈，中部渾濁，底部呈泥漿狀。這是第一次發(fā)現(xiàn)這一癥狀，因過(guò)去一直鍍小件，小件離槽底泥漿部分還有一定間距，工件進(jìn)、出槽時(shí)不會(huì)擾動(dòng)泥漿，互不干涉，故相安無(wú)事。
最后清理去沉淀物之后，鍍出工件平整光滑，無(wú)毛刺、針孔，質(zhì)量問(wèn)題徹底得到解決。
為徹底除盡污物，可用活性炭吸附法，但不能用氧化劑氧化。
處理時(shí)可加入3～4g／L粉末活性炭，并同時(shí)將溶液的溫度調(diào)至60～70℃，處理過(guò)程中要多攪拌，以提高吸附效果。
有些工件鍍鉻層結(jié)合力不好是什么原因?如何克服?
通常來(lái)說(shuō)，表面處理欠佳是結(jié)合力不好的原因，加強(qiáng)去油及去膜處理是提高結(jié)合力的有效辦法。但制件材質(zhì)對(duì)鉻層結(jié)合力影響也是不可忽視的，如含有鉻、錳、鉬、釩等的合金鋼制件表面容易鈍化，因此鍍前或浸稀鹽酸或硫酸，以增強(qiáng)鉻層結(jié)合力。
陽(yáng)極(反電)處理采用大電流沖擊也是提高鉻層結(jié)合力的好辦法。反電處理能除去零件表面的氧化物。處理時(shí)陽(yáng)極的電流密度應(yīng)為30～35A／dm2，溫度與正鍍時(shí)相同，時(shí)間視零件大小而定，通常是0．5～2min。鍍層越厚，則反電處理時(shí)間越長(zhǎng)(合金鋼比普通碳鋼反電處理時(shí)間要長(zhǎng))。
沖擊電流及零件預(yù)熱也能提高鉻層結(jié)合力。沖擊電流為正常電流的兩倍左右，時(shí)間一般在0．5～2min內(nèi)。另外，還可采用陰極活化，直接在陰極上通以小電流處理(4～6A／dm2，時(shí)間2～3min)。這時(shí)陰極上只析出氫氣，可以達(dá)到活化零件表面的目的，從而提高鉻層的結(jié)合力。
鍍鉻后的工件進(jìn)行除氫處理可減小鉻層脆性，提高結(jié)合力。處理時(shí)，應(yīng)視基體金屬材料的不同來(lái)確定溫度，一般為200～350℃。鉻層厚度對(duì)結(jié)合力也有影響。試驗(yàn)表明，鉻層厚度測(cè)試超過(guò)0．3mm時(shí)，金屬材料的疲勞強(qiáng)度及鍍層結(jié)合力均顯著下降。
四，鍍鉻有哪些工藝特點(diǎn)?
鍍鉻層的用途雖然很廣，但是與其他鍍種相比，鍍鉻卻是相當(dāng)復(fù)雜的，而且具有許多工藝特點(diǎn)。
(1)鉻在很多介質(zhì)中都很穩(wěn)定，這是由于鉻很容易鈍化所造成的，從本質(zhì)上說(shuō)，鉻是一個(gè)很活潑的金屬，鉻的原子結(jié)構(gòu)也有一些與其他金屬不同的特點(diǎn)，所以在鉻酸溶液中進(jìn)行鍍鉻時(shí)，要在很負(fù)的電位下才可以獲得連續(xù)的鍍層。與其他金屬電鍍過(guò)程相比較，鍍鉻的陰極反應(yīng)比較復(fù)雜，它有金屬鉻的沉積，也有三價(jià)鉻的生成，但大量的還是氫的析出，并因此而造成陰極電流效率特別低。從鉻酸根離子還原到金屬鉻的電極反應(yīng)很復(fù)雜，直至目前為止，它的中間過(guò)程還一直是一個(gè)爭(zhēng)論不休的問(wèn)題。此外，鍍鉻電解液中還必須添加一定的陰離子如S04 2+一并維持電解液中有一定量的Cr 3十，鍍鉻過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)。
(2)鍍鉻所采用的電流密度很高，比一般鍍種的電流密度高幾十倍；鍍鉻過(guò)程的槽電壓也很高，常常需要采用直流輸出電壓l5V的電源。
(3)鍍鉻所用的陽(yáng)極不是金屬鉻，而是使用鉛一銻或鉛一錫合金作不溶性陽(yáng)極。這是因?yàn)殂t金屬脆而易斷裂，很難制成鉻板材。加之金屬鉻溶解時(shí)將以不同價(jià)態(tài)進(jìn)入溶液，會(huì)使溶液變化大，給鍍液維護(hù)帶來(lái)困難。
(4)鍍鉻過(guò)程中，欲獲得光亮鉻層的范圍是很狹小的。這需要在生產(chǎn)操作中嚴(yán)格掌握工藝規(guī)范，正確地控制鍍液與電流密度兩者間的變化關(guān)系才可獲得較寬而滿(mǎn)意的光亮鉻層。
(5)鍍鉻電解液的分散能力極低。對(duì)于形狀復(fù)雜的制件，要想鍍?nèi)∪烤鶆蛞恢碌你t層或者加厚鉻層都是比較困難的。生產(chǎn)中常采用防護(hù)陰極和輔助陽(yáng)極等措施，來(lái)獲得質(zhì)量良好的鍍層。
(6)目前，有許多人對(duì)鉻鹽鍍鉻取代鉻酸鍍鉻的工藝進(jìn)行了研究，企圖克服鉻酸鍍鉻的許多缺點(diǎn)。如采用三價(jià)鉻鹽鍍鉻工藝能獲得類(lèi)似于拋光不銹鋼色澤的鍍層。在對(duì)鉻酸污染管制越來(lái)越嚴(yán)的情況下，三價(jià)鉻鍍鉻不失為一種過(guò)渡性技術(shù)措施。
鍍鉻層為什么常作為其他鍍層的外層?
鉻是一種略帶藍(lán)色的銀白色金屬，在空氣中，鉻很容易氧化而生成一層很薄的致密氧化膜。這層膜有很好的機(jī)械強(qiáng)度，并且透明，使金屬鉻能長(zhǎng)時(shí)間保持光澤。鉻的化學(xué)穩(wěn)定性較好，很多酸對(duì)它不起作用，且具有硬度高、耐磨、反光性能好的特征，這是許多金屬不能與之相比的，因此常作為其他鍍層的前沿哨兵，抵抗著各種腐蝕介質(zhì)的侵襲，被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品的各個(gè)方面。如改變潤(rùn)滑條件而鍍微孔鉻層；用于制造反光鏡而鍍光亮鉻；用于消光而鍍黑鉻；用于增加硬度或修復(fù)零件尺寸而鍍硬鉻；還可利用鉻鎳層具有低的摩擦系數(shù)而鍍耐磨鉻層等。其中以用作防護(hù)裝飾目的裝飾鍍鉻尤為最廣。
由于鉻在空氣中很容易鈍化，使其電極電位變得比鐵還正，因此，鐵上直接鍍鉻屬于陰極性鍍層，對(duì)鐵只能起到機(jī)械保護(hù)作用。只有當(dāng)鉻層無(wú)孔隙時(shí)，鍍層才具有較高的防蝕能力。為了提高鉻層的防蝕能力，目前普遍采用多層電鍍：如銅一鎳一鉻；銅錫合金一鉻；鋅銅合金一鉻或鍍無(wú)孔隙的乳白鉻等，在大多數(shù)情況下，只有單純用于耐磨目的的鋼鐵制件才直接鍍鉻，但這時(shí)的鉻鍍層則比較厚。
有些零件的凹入及孔眼等處鍍不上鉻層怎么辦?
對(duì)于鍍鉻來(lái)說(shuō)，有孔眼或凹入部位的制品不容易鍍上鉻層，出現(xiàn)類(lèi)似魚(yú)眼的眼圈處無(wú)鍍層現(xiàn)象。這是因?yàn)榘既胩庪娏髅芏忍』蛞蛉芤褐辛蛩岷窟^(guò)高之故。操作中可采用高電流沖擊處理或?qū)⒀劭锥氯?。沖擊處理的方法是增大電流1／3左右沖擊電鍍l～2min后回復(fù)到正常電流密度，應(yīng)注意不得中途斷電。
酸洗
酸洗除銹、除氧化皮的方法是工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方法。利用酸對(duì)氧化物溶解以及腐蝕產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用達(dá)到除銹和除氧化皮的目的。酸洗中使用最為常見(jiàn)的是鹽酸、硫酸、磷酸。硝酸由于在酸洗時(shí)產(chǎn)生有毒的二氧化氮?dú)怏w，一般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過(guò)45℃，使用濃度10%～45%，還應(yīng)加入適量的酸霧抑制劑為宜。硫酸在低溫下的酸洗速度很慢，宜在中溫使用，溫度50～80℃，使用濃度10%～25%。磷酸酸洗的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性殘留物（鹽酸、硫酸酸洗后或多或少會(huì)有少會(huì)有Cl-、SO42-殘留），比較安全，但磷酸的缺點(diǎn)是成本較高，酸洗速度較慢，一般使用濃度10%～40%，處理溫度可常溫到80℃。在酸洗工藝中，采用混合酸也是非常有效的方法，如鹽酸-硫酸混合酸，磷酸-檸檬酸混合酸。
在酸洗除銹除氧化皮槽液中，必須加入適量的緩蝕劑。緩蝕劑的種類(lèi)很多，選用也比較容易，它的作用是抑制金屬腐蝕和防止“氫脆”。但酸洗“氫脆”敏感的工件時(shí)，緩蝕劑的選擇應(yīng)特別小心，因?yàn)槟承┚徫g劑抑制二個(gè)氫原子變?yōu)闅浞肿拥姆磻?yīng)，即：2[H]→H2↑，使金屬表面氫原子的濃度提高，增強(qiáng)了“氫脆”傾向。因此必須查閱有關(guān)腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè)，或做“氫脆”試驗(yàn)，避免選用危險(xiǎn)的緩蝕劑。
發(fā)黑和鍍鉻時(shí)都要進(jìn)行去油-清洗-酸洗-清洗,甚至事先還要打磨等預(yù)處理工序.,其中一個(gè)目的就是要去除氧化皮和銹蝕,從這個(gè)意義上說(shuō),表面生銹和氧化對(duì)鍍鉻和發(fā)黑影響不大.當(dāng)然,有些鐵銹混有油脂和有些氧化皮比較致密且比較厚,也是比較難清除的.尤其是高溫形成的四氧化三鐵,(也稱(chēng)氧化皮),就比較難清除.
