一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝的製作方法

2023-05-14 03:00:31

專利名稱：一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝，特別是涉及一種在鋼鐵基底上電鍍具有優越的耐腐蝕性能的無裂紋電鍍硬鉻層以及形成這樣的電鍍鉻層的電鍍液和電鍍方法。
目前在工業上廣泛採用功能性鍍鉻的方法使工件的金屬基底上覆蓋有鍍鉻層來提高其使用性能，這種電鍍層的主要使用性能指標之一是鍍層的耐腐蝕性。為了提高電鍍硬鉻層的耐腐蝕性，在多數情況下都是採用在電鍍液中加入添加劑的方法，並嚴格控制陰極電流密度、電鍍液溫度和鉻酸與添加劑的配比等工藝參數來獲得一種具有少量裂紋或具有微小裂紋的耐腐蝕性能良好的電鍍鉻層。在美國專利3、749、652中公開了一種耐腐蝕無裂紋的電鍍硬鉻工藝，它使用了在美國專利3、619、384中公開的一種專用電鍍設備，使在工件的金屬基底上覆蓋一層無裂紋的、硬度大於700Hv的耐腐蝕電鍍鉻層。不足之處是上述的電鍍硬鉻工藝中都沒有能具體給出電鍍鉻層的耐腐蝕性指標或CASS耐腐蝕性能試驗的耐腐蝕性等級，並且還存在有一個或者需要有專用的電鍍設備和工件的外形受到一定的限制的問題或者是需要有添加劑和要求有嚴格控制的電鍍工藝參數的問題。
本發明的目的在於避免上述現有技術的不足之處而提供一種操作簡單，不需要添加劑或專用電鍍設備，可以在原有的電鍍生產設備上進行的鋼鐵零件的高耐腐蝕和高硬度的電鍍硬鉻層的電鍍硬鉻工藝，此電鍍鉻層的耐腐蝕性能指標達到CASS試驗的耐腐蝕性等級4～10級，硬度達到700Hv～900Hv。
本發明是一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝，它是一種用於在由鉻酸、硫酸和三價鉻構成的電鍍液中進行的在鋼鐵的基底上電鍍硬鉻層的方法，其特徵是在電鍍操作中採用在高的陰極電流密度78～83A/dm2和高的電鍍液溫度73～78℃的條件下進行電鍍而不是象通常的情況下，在較小的陰極電流密度和較低的電鍍液溫度的條件下進行電鍍的，所述的電鍍液中的鉻酸的濃度是在200g/l至250g/l的範圍的，硫酸的濃度是在2.4g/l至3.2g/l的範圍內，三價鉻的濃度是在3g/l至8g/l的範圍內;本發明獲得的電鍍硬鉻層是一種在鋼鐵的基底上電鍍的鉻層，其特徵是該電鍍硬鉻層不含有添加劑構成的任何其他有機物，它具有高的耐腐蝕性能指標，經過CASS耐腐蝕性能試驗的22h，49±1℃試驗，其耐腐蝕性等級為4～10級;電鍍鉻層為一光滑、無裂紋的電鍍層，其硬度在700Hv～900Hv的範圍內。


圖1是本發明在鋼鐵的基底上未經油光處理的電鍍硬鉻層在300倍顯微鏡下的表面狀態圖2是圖1的電鍍硬鉻層經過油光處理以後在300倍顯微鏡下的表面狀態本發明的一個實施例的電鍍液組份及電鍍操作條件和電鍍鉻層的性能效果如下本實施例為一種活塞杆，材料為C45鋼，高頻淬硬度為HRc＞50，表面粗糙度為Ra0.5。
電鍍液組份鉻酸 240g/l硫酸 3g/l三價鉻 6g/l電鍍操作條件陰極電流密度 80A/dm2電鍍液溫度 74～76℃
電鍍鉻層的性能效果CASS耐腐蝕性能試驗耐腐蝕性等級 8級(22h，49±1℃)硬度 748Hv表面狀態 光滑、無裂紋本發明所提供的一種電鍍鉻工藝是一種在鋼鐵的基底上電鍍硬鉻層的電鍍硬鉻的方法，採用本發明獲得的電鍍鉻層具有高的耐腐蝕性能，達到耐腐蝕性能試驗CASS試驗的耐腐蝕性等級為4～10級，同時具有較高的硬度，硬度值達到700Hv～900Hv，操作簡單，不需要任何添加劑和專用電鍍設備，可以直接使用原有的電鍍生產設備，經濟效益明顯。
權利要求
1.一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝，它是一種用於在由鉻酸、硫酸和三價鉻構成的電鍍液中進行的在鋼鐵的基底上電鍍硬鉻層的方法，其特徵在於該方法的操作條件為陰極電流密度為78～83A/dm2，電鍍液溫度為73～78℃。
2.根據權利要求1所述的一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝，其特徵在於所述的電鍍液中的鉻酸是以200g/l至250g/l的量存在。
3.根據權利要求1所述的一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝，其特徵在於所述的電鍍液中的硫酸是以2.4g/l至3.2g/l的量存在。
4.根據權利要求1所述的一種高耐腐蝕電鍍硬鉻工藝，其特徵在於所述的三價鉻是以3g/l至8g/l的量存在。
5.一種高耐腐蝕電鍍硬鉻層，它是一種在鋼鐵的基底上電鍍的鉻層，其特徵在於該電鍍鉻層不含有由添加劑構成的任何其他有機物。
6.根據權利要求5所述的一種高耐腐蝕電鍍硬鉻層，其特徵在於該電鍍硬鉻層的耐腐蝕性能CASS試驗，經過22h，49±1℃試驗的耐腐蝕等級為4～10級。
7.根據權利要求5所述的一種高耐腐蝕電鍍硬鉻層，其特徵在於該電鍍硬鉻層的硬度為700Hv至900Hv。
8.根據權利要求5所述的一種高耐腐蝕鍍硬鉻層，其特徵在於該電鍍硬鉻層為一光滑、無裂紋的電鍍層。
全文摘要
本發明屬於一種功能性電鍍鉻技術，它提供一種不含有添加劑的鉻電鍍液和在這樣的電鍍液中進行的電鍍方法，該方法形成的電鍍層無裂紋、具有很高的耐腐蝕性，工藝簡單，不需要有專用設備，可以使用原有電鍍生產設備，經濟效益明顯。
文檔編號C25D3/04GK1049035SQ8910513
公開日1991年2月6日 申請日期1989年7月25日 優先權日1989年7月25日
發明者韓連昌, 褚成田, 李平齋 申請人:瀋陽飛機製造公司