镀铬之镀铬层的种类和标记
模具表面处理之镀硬铬知识介绍
目录
一、引言:镀铬技术的分类及应用
二、镀硬铬原理和主要性能特点
三、镀铬过程介绍和质量影响因素
四、镀铬前后注意事项以及模具的保养 五、M1模具项目实例
在高速、高压冲压作业过程中，模具和制件会产生巨大的摩擦， 由于铁和铁的巨大摩擦，模具和材料上极易产生擦伤和烧坏等不良 现象，增加了产品的返修和报废率。电镀硬铬技术可以大大提升耐
(1)铬的性质：铬是一种微带天蓝色的银白色金属，电极电位为负，但它
有很强的钝化性能，在大气中很快钝化，显示出具有贵金属的性质，所以钢 铁零件镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定，能长期保持其光泽，在碱、 硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中也非常稳定，但可溶于盐酸 等氢卤酸和热的浓硫酸中。铬层硬度高(HV900～110kg／mm2)、耐磨性好、反 光能力强以及有较好的耐热性，在500℃以下光泽和硬度均无明显变化，温度 大于500℃开始氧化变色，大于700℃时才开始变软。 (2)硬度及电泳液温度：对比各种热处理形式，情况如下页表l所示。通 过比较，我们发现，对于车身上的大件如侧围、翼子板等大型模具的凸凹模 本体，因其模具型腔大型面复杂且壁厚不一致，受热后容易发生热变形，镀
Cr处理温度一般在50～70℃，属低温处理，处理后模具不会产生变形，其表
面硬度一般可控制在HRC65以上，高于拉延所需的硬度要求。
(3)高耐磨性：经镀铬处理后的模具型腔比未处理的模具型腔光洁
度效果有明显改善，有效地降低了摩擦系数，提高了模具使用寿命。模 具在生产过程中因各种原因产生的拉毛等问题得到有效解决，下图是某
润滑不良时，局部易出现干摩擦现象，难以电镀处既有较高硬度、又有较大
镀铬后： 1、模具吊运分解将工程样件及保护薄膜、牛皮纸去除。 2、确认模具与镀铬前拍照存证的状况比是否有异常。 3、模具擦拭，用小于逃气孔孔径0.2左右的钻头对逃气孔逐个进行 清理，清理完毕后再用气枪将杂物吹出； 4、模面用400#砂纸/油石精修。 5、模具上易剥落的油漆去除后模具清洗整理。 6、将镀铬前拆除的相应附件按编号进行还原。 7、模具组合上机TRY。 8、生产状况OK后模具刷漆（防止镀铬后模具油漆易剥落造成品质不 良）
镀铬
镀铬镀铬是目前产品造型设计中应用最广泛的镀层品种。
铬是微带蓝色的银白色金属。
不能用做防护性镀层，一般常用铜――锡合金、铜或镍层做底层、以防止基体金属遭受腐蚀。
镀铬层主要有五种类型。
1、防护――装饰镀铬在铜、镍或合金镀层表面上镀一层铬，可获得结晶细密、美观光亮、有像镜面一样的银蓝色光泽（有的称为罩蓝），如汽车、火车、机床以及日常用具外部零件的装饰层。
由于装饰镀铬层明光耀眼，因此，在产品造型中应避免用于大面积的外观装饰表面，以免由于强烈的反光刺激操作者和使用者的眼睛，而引起疲劳。
2、镀黑铬黑色给人一种肃穆、庄严、坚毅的感觉，在机器、仪表、建筑装饰材料、五金用具涂装零件中少不了黑色的组合匹配。
表面装饰工艺获得黑色的方法很多，如涂黑漆、镀锌浸黑、铁及铜墙铁壁件的黑色氧化，铝及镁的化学和电化学氧化及染黑色、镀镍及黑铬等。
从色泽均匀、耐磨、装饰――防护性等方面看，以黑铬的镀层为最佳，主要用于航空、仪表、相机等光学系统中，以及其他产品上用于装饰、作标志等场合。
3、乳白铬乳白铬的特点是无光泽、硬度低、无裂纹网、随镀层厚度的增加，气孔减少、抗蚀性好，在乳白铬镀层作刻度容易，且使用者不感到眼睛疲劳。
乳白铬广泛用于工量具、机械设备中的分度盘、刻度盘、医疗器械等。
4、镀硬铬这种镀层的特点是通过厚的镀层来突出铬层本身的特殊性能。
包括耐热、耐磨损、忍腐蚀，以及低的磨擦系数等。
硬铬一般是直接镀在钢铁件表面，它的用途比较广泛。
例如，高吨位水压机的大型柱塞等大型设备的部件用硬铬。
它的用途比较广泛，许多由于腐蚀、磨损即将报废的部件、设备，如机床主轴、曲轴轴颈等，经过镀硬铬修复后可大大延长使用期限。
5、多孔性镀铬多孔性镀铬是耐磨镀铬的一种特殊形式，所不同的是镀层表面具有网状沟纹或点状孔隙，便于贮存润滑油，从而减小镀铬工件与其滑动配合工件间的摩擦，提高工件的耐磨性。
主要用于内燃机的汽缸内腔，活塞环、滑动轴承、机床主轴等。
镀银银是一种白色光亮、可锻、可塑及具有极强反光能力的贵金属。
镀铬硬度标准
镀铬硬度标准
镀铬硬度标准通常指的是镀铬层的硬度，由于镀铬层可以有不同的厚度和组成，所以对镀铬硬度的要求也有所不同。
常见的镀铬硬度标准包括以下几种：
1. 硬铬：硬铬是一种常见的镀铬材料，其硬度可达到550-700HV。
硬铬层主要用于提高零件的抗磨损性能和表面硬度。
2. 软铬：与硬铬不同，软铬是一种具有较低硬度的镀铬材料，其硬度一般在200-250HV之间。
软铬层主要用于提高零件的耐腐蚀性能和美观度。
3. 超硬铬：超硬铬是一种特殊的镀铬材料，其硬度可达到1000HV以上。
超硬铬层主要用于对零件表面进行高硬度和低摩擦的保护。
需要注意的是，具体的镀铬硬度标准可能因不同的国家、行业和应用而有所不同。
因此，在进行镀铬处理时，需要根据实际需求选择适合的镀铬硬度标准。
镀铬工艺
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1.镀铬层的性4，
密
度 6.98／cm3~7.219／cm3，
熔
点 1875℃~1920 ℃ ，
标准电极电位 φ0Cr3+/Cr=－0.74V φ0Cr3+/Cr2+=－0.41V
φ0Cr2O72-/Cr2+ =1.33V
铬是一种较活泼的金属，但由于它在空气中极易钝化， 其表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示了贵金属性质
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所以，当镀液温度和铬酐浓度固定时，镀液内的SO42－和 SiF62－离子浓度可通过溶解沉淀平衡而自动调节，并不随 电解过程的持持续而变化。这类镀铬液具有电流效率高(27 ％)，许用电流密度大(100A／dm2)，沉积速度快(50µm／h)， 分散能力和覆盖能力好等优点，但镀液的腐蚀性强。
4)快速镀铬液 这类镀铬液是在普通镀铬液的基础上添加
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2 镀铬层的分类及应用 镀铬可按其工艺及溶液不同来分类，所得到的铬层可应用
于不同的场合。 (1) 防护装饰性镀铬 利用铬镀层的钝化能力、良好的化学稳 定性和反射能力，铬层与铜、镍及铜锡合金等组成防护装饰性 体系，广泛用于汽车、自行车、缝纫机、钟表、仪器仪表、日 用五金等零部件，既保持产品表面的光亮和美观，又达到防护 目的。这类铬层的厚度一般为0.25µm~1µm
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2)复合镀铬液 以硫酸和氟硅酸作催化剂的镀铬溶液。氟硅 酸的作用与硫酸相似，起催化离子的作用。氟硅酸的添加， 使镀液在电流效率、覆盖能力和光亮范围等方面均比普通 镀铬液有所改进，阴极电流效率可达20％以上。然而，氟 硅酸对阳极和阴极零件镀不上铬的部位及镀槽的铅衬均有 较强的腐蚀性，必须采取一定的保护措施。
(5) 黑铬 与其它上黑色镀层(如黑镍镀层)相比，有较高的
常用电镀种类及介绍
一、电镀层种类1、硬铬在严格控制温度与电流密度（较装饰镀铬高）的条件下，从镀铬液中获得的硬度较高、耐磨性好的硬铬层。
2、乳色铬通过改变镀铬溶液的工作条件，获得的孔隙少、具有较高抗蚀能力、而硬度较低的乳白色铬镀层。
二、氧化及钝化1、阳极氧化通常指铝或铝合金制品或零件，在一定的电解液中和特定的工作条件下作为阳极，通过直流电流的作用，使其表面生成一层抗腐蚀的氧化膜的处理过程。
2、磷化钢铁零件在含有磷酸盐的溶液中进行化学处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的处理过程。
3、发蓝钢铁零件在一定的氧化介质中进行化学处理，使其表面生成一层蓝黑色的保护性氧化膜的处理过程。
4、化学氧化在没有外电流作用下，金属零件与电解质溶液作用，使其表面上生成一层氧化膜的处理过程。
5、电化学氧化以浸入一定的电解质溶液中的金属零件作为阳极，在直流电作用下，使其表面生成氧化膜的电化学处理过程。
6、化学钝化在没有外电流作用下，金属零件与电解质溶液作用，使其表面上生成一层钝化膜的处理过程。
7、电化学钝化以浸入一定电解质溶液中的金属零件作为阳极，在直流电作用下，使其表面生成一层钝化膜的处理过程。
三、电解1、电解在外电流通过电解液时，在阳极和阴极上分别进行氧化和还原反应，将电能变为化学能的过程。
2、阳极电解以零件作为阳极的电解过程。
3、阴极电解以零件作为阴极的电解过程。
四、镀前处理1、化学除油在含碱的溶液中，借助皂化和乳化作用，除去零件或制品表面油垢的过程。
2、有机溶剂除油利用有机溶剂对油垢的溶解作用，除去零件或制品表面油垢的过程。
3、电化学除油（即电解除油）在含有碱的溶液中，以零件作为阳极或阴极，在电流作用下，除去零件或制品表面油垢的过程。
4、化学酸洗在含酸的溶液中，除去金属零件表面的锈蚀物和氧化物的过程。
5、化学抛光金属零件在一定组成的溶液中和特定条件下，进行短时间的浸蚀，从而将零件表面整平，获得比较光亮的表面的过程。
6、磨光利用磨轮来磨削零件表面上的粗糙不平处，从而提高零件表面的平整程度的过程。
镀铬
工艺
01 基本分类
03 类型用途 05 工艺条件
目录
02 主要特点 04 基础成分 06 注意事项
07 工艺
09 工艺特点
目录
08 影响因素 010 发展前景
镀铬是指将铬作为镀层镀到其他金属上的行为。
铬是一种微带蓝色的银白色金属，金属铬在空气中极易钝化，表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示出贵金 属的性质。
③镀乳白铬镀铬层：呈乳白色，光泽度低、韧性好、孔隙低、色泽柔和，硬度比硬铬和装饰铬低，但耐蚀性 高，所以常用于量具和仪器面板。为提高其硬度，在乳白色镀层表面可再镀覆一层硬铬，即所谓双层铬镀层，兼 有乳白镀铬层和硬铬镀层的特点，多用于镀覆既要求耐磨又要求耐腐蚀的零件。
基础成分
铬酐
铬酐的水溶液是铬酸，是铬镀层的惟一来源。实践证明，铬酐的浓度可以在很宽的范围内变动。例如，当温 度在45～50℃，阴极电流密度10A/dm2时，铬酐浓度在50～500g/L范围内变动，甚至高达800g/L时，均可获得光 亮镀铬层。但这并不表示铬酐浓度可以随意改变，一般生产中采用的铬酐浓度为150～400g/L之间。铬酐的浓度 对镀液的电导率起决定作用，在每一个温度下都有一个相应于最高电导率的铬酐浓度；镀液温度升高，电导率最 大值随铬酐浓度增加向稍高的方向移动。因此，单就电导率而言，宜采用铬酐浓度较高的镀铬液。但采用高浓度 铬酸电解液时，由于随工件带出损失严重，一方面造成材料的无谓消耗，同时还对环境造成一定的污染。而低浓 度镀液对杂质金属离子比较敏感，覆盖能力较差。铬酐浓度过高或过低都将使获得光亮镀层的温度和电流密度的 范围变窄。含铬酐浓度低的镀液电流效率高，多用于镀硬铬。较浓的镀液主要用于装饰电镀，镀液的性能虽然与 铬酐含量有关，最主要的取决于铬酐和硫酸的比值。
镀铬
镀铬知识介绍[2007-03-30]关键字：镀铬◆铬的性质(1) 色泽: 银白色，略带蓝色(2) 原子量 : 52(3) 比重: 7.14(4) 熔点: 1800~1900℃(5) 硬度: 800~12OOHV(6) 线膨胀系数6.7~8.4×10^-6(7) 电化当量:0.324g/AH(8) 标准电位 : 为-0.71V(9) 在潮湿大气中很安定，能长久保持颜色(10)在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐及有机酸和大多数气体中很稳定(11)易溶于盐酸及热浓硫酸(13)苛性钠溶液中铬阳极易溶解(14)铬镀层耐热性佳(15)铬镀层优点为硬度高、耐磨性好、光反射性强(16)铬镀层缺点为太硬易脆、易脱落(17)铬的电位比铁负,钢铁镀铬是属于阳极性保护镀层，而铬本身于大气中易形成极薄的钝态膜，所以耐腐蚀(18)铬镀层具多孔性，所以对钢铁腐蚀性不很理想，所以一般先镀铜，再镀镍最后再镀一层铬才能达到防腐蚀及装饰的目的(19)铬镀层广泛应用在提高零件的耐腐蚀性、耐磨性、尺寸修补、反射光，及装饰等用途.◆铬电镀的种类1.防腐装饰性镀铬a)普通镀铬b)复合镀铬c)快速自动调节镀铬d)微裂纹铬和微孔铬2.镀硬铬3.镀乳白铬4.松孔镀铬5.镀黑铬6.滚桶镀铬7.无裂铬电镀◆镀铬的特性(1)须严格控制液温、电流密度、极距等操作条件(2)均一性差，对复杂形状镀件需适当处理(3)电流效率很低，须较大电流密度(4)阳极采用不溶解性阳极，铬酸须通过铬酐补充(5)电镀过程中不许中断(6)形状不同镀件不宜同槽处理，须用不同的挂具(7)镀件预热与液温一致，附着性才会好(8)镀件要彻底活化，有时要带电入槽，附着性才良好(9)需用冲击电流(大于正常50-100% ) 在开始电镀较复杂形状镀件，约2-3分钟而后慢慢降至正常电流密度范围内。
◆镀铬的影响因素(l) CrO3浓度与导电性关系:在铬酐小于450g/l的情况下，铬酐浓度越高，导电性越好(2) 温度与导电性的关系:温度高，导电性好(3) CrO3浓度与电流效率的关系:铬酐浓度高，则电流效率下降(4) 硫酸浓度的影响:浓度低时，低电流密度下电流效率高，反的电流效率低(5) 三价铬的影响1.三价铬很少时，沉积速率减慢2.三价铬很高时，镀层变暗3.三价铬增加，则导电度降低，需较大电压4.三价铬愈多，光泽范围愈小(6) 电流密度及温度的影响1.镀液温度升高，电流效率降低2.电流密度愈高，电流效率愈高3.高电流密度，低温则镀层灰暗，硬度高脆性大，结晶粗大4.高温而低电流密度，镀层硬度小，呈乳白色，延性好，无网状裂纹，结晶细致，适合装饰性的镀件5.中等温度及中等电流密度，镀层硬度高，有密集的网状裂纹，光亮硬质铬镀层。
镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法
镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法一镀铬简介镀铬属于发展较晚的工艺，早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬，1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺，但是直到本世纪20年代，镀铬工艺才在国外得到广泛应用。
镀铬工艺传到我国比较晚，有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。
我国对金属铬元素的介绍和命名直到19世纪60年代才开始进行。
二镀铬的一般特性（一）镀铬特点1.镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低；2.铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂；3.镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力很差,往往要采用辅助阳极和保护阴极；4.镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高；5.镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。
（二）镀铬过程的特异现象镀铬与其它金属电沉积相比，有如下特异现象：（1）随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降；（2）随电流密度升高而电流效率提高；（3）随镀液温度提高而电流效率降低；（4）随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至不能镀铬。
上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。
三镀铬层的种类和标记（一）防护—装饰性镀铬防护—装饰性镀铬，俗称装饰铬。
它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。
为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以～μm的薄层铬。
例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等等。
在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护—装饰体系，是电镀工艺发展的方向。
在黄铜上喷砂处理或在缎面镍上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护—装饰镀铬。
装饰性镀铬是镀铬工艺中应用最多的。
装饰镀铬的特点是：（1）要求镀层光亮；（2）镀液的覆盖能力要好，零件的主要表面上应覆盖上铬；（3）镀层厚度薄，通常在～μm之间，国内多用μm。
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1．防护-装饰性镀铬
防护-装饰性镀铬，俗称装饰铬。
它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。
为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以0．25μm～0．5μm的薄层铬。
例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等。
在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护一装饰体系，该工艺体系已在国内外广泛应用。
在黄铜上喷砂处理或在缎面镍(在镀镍溶液中加入某种不导电的微粒，并使其悬浮于镀液中，电镀时该微粒能与镍在阴极上共沉积，使镍层呈缎面状镍)上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护-装饰镀铬。
装饰性镀铬是镀铬工艺中应用最多的。
装饰镀铬的特点是：①要求镀层光亮；②镀液的覆盖能力要好，零件的主要表面上应覆盖上铬；③镀层厚度薄，通常在0．25μm～0．5μm之间，国内多用0．3μm。
为此装饰镀铬常用300g／L～400g／L的高浓度，近些年来加入稀土等添加剂，浓度可降至l50g／L～200g／L，覆盖能力、电流效率明显提高，是研究开发和工业生产应用的发展方向之一。
防护-装饰镀铬广泛用于汽车、自行车、日用五金制品、家用电器、仪器仪表、机械、船舶舱内的外露零件等。
经抛光的铬层有很高的反射系数，可作反光镜。
按照国际IS0标准，防护-装饰性镀铬标记方法如下：分类标记构成：
Fe——基体金属钢铁的化学符号；
cu——铜的化学符号，数字表示铜镀层最低厚度(μm)；
Ni——镍的化学符号，数字表示镍镀层最低厚度(μm)。
表示镍镀层类型的符号：
b——光亮镍镀层；
p——暗镍或半光亮镍镀层，欲得到全光亮镀层需抛光；
d——双层或三层镍镀层；
Cr——铬的化学符号。
表示铬镀层类型及其最低厚度的字符：
r——普通(标准)铬；
f——无裂纹铬；
mc——微裂纹铬；
mp——微孔铬。
分类标记示例：钢铁上由20μm(最低)铜、25μm(最低)光亮镍和0．3μm(最低)微裂纹铬构成的镀层的分类标记可写成：Fe／Cu20／Ni25bCrm00．3。
几个术语的解释：
最低厚度——零件主要表面上能被直径20mm的球接触到的任何一处镀层厚度必须达到的最小值。
主要表面——指零件上的某些表面，该表面上的镀层对于零件的外观和使用性能起主要作用。
无裂纹铬(Crf)——按IS0规定的试验方法检查时不出现裂纹。
微裂纹铬(Crmc)——按IS0规定的试验方法检查时，有效面所有方向上每lcm长度可有250条以上的裂纹，裂纹呈网孔状结构。
微孔铬(Crmp)——按IS0规定的试验方法检查时，微孔密度至少为l0000孔／cm2以上。
2．硬铬(耐磨铬、工程镀铬)
在一定条件下沉积的铬镀层具有很高硬度和耐磨损性能，硬铬的维氏硬度达到6512M Pa～10170MPa，铬是常用镀层中硬度最高的镀层，可提高零件的耐磨性，延长使用寿命。
如工、模、量、卡具；机床、挖掘机、汽车、拖拉机主轴；切削刀具等镀硬铬。
镀硬铬可用于修复被磨损零件的尺寸公差。
严格控制镀铬工艺，准确地按规定尺寸镀铬，镀后不需再进行机械加工的则称为尺寸镀铬法.
3．乳白铬镀层
在较高温度(65℃～75℃)和较低电流密度下(20A／dm2±5A／dm2)获得的乳白色的无光泽的铬称为乳白铬。
镀层韧性好，硬度较低，孔隙少，裂纹少，色泽柔和，消光性能好，常用于量具、分度盘、仪器面板等镀铬。
在乳白铬上加镀光亮耐磨铬，称为双层镀铬。
在飞机、船舶零件以及枪炮内腔上得到广泛应用。
4．松孔镀铬
通常在镀硬铬之后，用化学或电化学方法将铬层的粗裂纹进一步扩宽加深，以便吸藏更多的润滑油脂，提高其耐磨性，这就叫松孔铬。
松孔镀铬层应用于受重压的滑动摩擦件及耐热、抗蚀、耐磨的零件，如内燃机汽缸内腔、活塞环等。
5．黑铬
在不含硫酸根而含有催化剂的镀铬中，可镀取纯黑色的铬层。
以氧化铬为主要成分，故耐蚀性和消光性能优良，应用于航空、光学仪器、太阳能吸收板及日用品之防护-装饰。