镀铬原理与工艺
【镀铬标准】电镀工艺的规范--镀铬工艺镀铬标准
【镀铬标准】电镀工艺的规范--镀铬工艺镀铬标准【镀铬标准】电镀工艺的规范--镀铬工艺镀铬标准话题:镀铬标准休闲阅读催化剂的作用协同作用镀铬四、规范镀铬工艺铬面是凹版制版公司的一张脸面，可以直接为公司赢得客户的信赖。
光洁的铬面，超凡的耐印力，令人满意的刮刀消耗，无不对客户产生着巨大的吸引力。
镀铬层印刷时直接与承印材料接触，要能有效地保护铜层不被刮伤、刮坏，因此，要求铬层要达到一定的硬度。
铬层的高硬度和表面硬度均匀是提高凹版滚筒耐印力的关键，如果印数达到50万印，则铬层硬度在HV750,HV950、耐印力在80万,100万次为佳。
目前业内普遍采用镀硬铬工艺，有的公司还采用瑞士镀铬工艺，以保证铬层有很高的硬度、很好的耐磨性及化学稳定性，从而提高印版滚筒的耐印力，使其能够承受刮墨刀及油墨中颜料的频繁摩擦。
当前全国各地凹版制版公司都深深感受到镀铬质量是个永远的问题，是造成返工的一个主要因素。
影响镀铬质量的因素很多，也很复杂，铬层硬度与温度、电流密度、铬酐及硫酸的含量有着密切关系。
归纳一下，笔者认为主要有三大影响因素:一是导电性不良，二是镀铬液不稳定，三是清洗不干净，还有些公司虽然制定了质量标准和控制数据，但员工在执行时不认真，不严格，造成返工。
因此，必须强化管理，严格管理。
(一)镀铬工艺流程雕刻好滚筒?检查(合格)?装配?滚筒清洗?镀铬?抛光?自检(合格)?交总检(不合格退铬)。
(二)镀铬的基本原理镀铬液中铬酸一般以重铬酸形式存在(H2Cr2O7)，在浓度很高的镀铬液中可以三铬酸(H2Cr3O10)和四铬酸(H2Cr4O13)的形式存在。
当镀液中只有铬酸而无硫酸等催化剂存在时，通入直流电，阴极上只有氢气析出，没有铬层沉积，相当于电解水。
加入适当的硫酸催化剂后(CrO3?H2SO4=100?1)，在阴极上依次发生下列反应:Cr2O72-，8H+ +6e ? Cr2O3+4H2O ?2H，，2e ? H2? ?Cr2O72-+ H2O2CrO42-+2H+ ?CrO42-+ 8H+ +6e ? Cr?+4H2O ?由以上反应可知，镀铬的阴极反应是很复杂的。
镀锌、镀铬等8种电镀工艺原理与特点
镀锌、镀铬等8种电镀工艺原理与特点我们都知道如今电镀技术在现代应用非常广泛，电镀可以让产品增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观等。
下面我们就来分享一下：镀锌、镀镉、镀铬、镀镍到底有什么不同以及8种电镀工艺原理与特点汇总。
首先我们来了解下什么是电镀，电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性（硫酸铜等）及增进美观等作用。
电镀中又分为镀铜、镀金、镀银、镀铬、镀镍和镀锌等具体工艺，在制造业领域尤其对镀锌、镀镉、镀铬、镀镍应用最广。
而这四者之间一定有什么区别的吧？镀锌：锌在干燥空气中比较稳定,不易变色,在水中及潮湿大气中则与氧或二氧化碳作用生成氧化物或碱性碳酸锌薄膜,可以防止锌继续镀氧化,起保护作用。
锌在酸及碱、硫化物中极易遭受腐蚀。
镀锌层一般都要经钝化处理,在铬酸或在铬酸盐液中钝化后,由于形成的钝化膜不易与潮湿空气作用,防腐能力大大加强。
对弹簧零件、薄壁零件(壁厚<0.5m)和要求机械强度较高的钢铁零件,必须进行除氢,铜及铜合金零件可不除氢。
镀锌成本低、加工方便、效果良好锌的标准电位较负,所以锌镀层对很多金属均为阳极性镀层。
应用：在大气条件和其他良好环境中使普遍使用镀锌。
但不宜作摩擦零件。
镀镉：与海洋性的大气或海水接触的零件及在70℃以上的热水中,镉镀层比较稳定,耐蚀性强,润滑性好,在稀盐酸中溶解很慢,但在硝酸里却极易溶解,不溶于碱,它的氧化物也不溶于水。
镉镀层比锌镀层质软,镀层的氢脆性小,附着力强,而且在一定电解条件下,所得到的镉镀层比锌镀层美观。
但镉在熔化时所产生的气体有毒,可溶性镉盐也有毒。
在一般条件下,镉对钢铁为阴极性镀层,在海洋性和高温大气中为阳极性镀层。
应用：它主要用来保护零件免受海水或类似的盐溶液以及饱和海水蒸气的大气腐蚀作用，航空、航海及电子工业零件、弹簧、螺纹零件很多都用镀镉。
电镀铬及表面处理
将试样弯曲至一定角度，观察镀层是否有裂纹或脱落现象。
热震法
将试样加热至一定温度后迅速冷却，观察镀层是否开裂或脱落。
04 常见缺陷分析及预防措施
针孔、麻点等缺陷产生原因及解决方法
产生原因 基体表面不洁净，存在油污、氧化物等杂质。 电解液成分不纯或浓度过高。
针孔、麻点等缺陷产生原因及解决方法
航空航天
航空航天领域对材料性能要求极高，电镀铬及表面处理技 术可用于提高航空航天器零部件的耐高温、耐氧化等性能 。
医疗器械
医疗器械对材料生物相容性、耐腐蚀性等方面有严格要求 ，电镀铬及表面处理技术可用于改善医疗器械的表面性能 和生物相容性。
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色泽均匀性
观察镀层颜色是否均匀一致，无明显的色差或色 斑。
镀层缺陷
检查有无气泡、针孔、起皮、脱落等缺陷。
厚度测量与均匀性评估
厚度测量
使用测厚仪在镀层不同位置进行 多点测量，计算平均厚度和厚度 偏差。
均匀性评估
通过比较不同位置的厚度数据， 评估镀层的均匀性。
结合力测试方法
划痕法
使用划痕试验机在镀层表面划出一定长度的划痕，观察镀层是否 起皮或脱落。
工艺流程简介
01
02
03
前处理
包括除油、除锈、活化等 步骤，以保证镀层与基体 的良好结合。
电镀
将经过前处理的工件浸入 镀液中，通以直流电，使 铬层在工件表面沉积。
后处理
包括清洗、烘干、钝化等 步骤，以提高镀层的耐腐 蚀性和装饰性。
镀液成分与性能
镀液主要成分
铬酐、硫酸、三价铬盐等。
镀液性能
稳定性、分散能力、覆盖能力、电流效率等。
镀铬工艺_精品文档
镀铬工艺镀铬工艺，又称为镀铬技术，是一种常用于表面处理的工艺，通过在物体的表面镀上一层光亮的铬层，以提升其外观质量和耐腐蚀性能。
这种工艺被广泛应用于汽车、摩托车、家具、家电等产品的制造过程中。
一、镀铬工艺的原理镀铬工艺的原理基于电化学反应。
在镀铬过程中，将含有金属铬阳极和镀液的电镀槽中的待镀件作为阴极，通电后，就会发生电解反应。
这个过程可以分为三个主要步骤：阳极溶解、金属沉积和沉积物成型。
阳极溶解是指金属铬阳极在电流的作用下，逐渐溶解成为阳离子。
金属沉积则是指阳离子通过电解质传递到阴极表面，还原成金属铬，从而将金属沉积在待镀件的表面。
沉积物成型则是指金属铬沉积在待镀件表面后，逐渐形成均匀、光亮的铬层。
二、镀铬工艺的步骤镀铬工艺通常包括以下几个主要步骤：前处理、电镀和后处理。
1. 前处理：前处理是为了准备待镀件的表面，以便在镀铬过程中能够获得更好的效果。
这一步骤通常包括清洗、除油、除锈和抛光等工序。
清洗是将待镀件的表面油污、灰尘等杂质彻底洗净；除油则是通过化学方法或机械方法去除待镀件表面油脂；除锈则是将待镀件表面的氧化物、锈蚀物等不良物质清除；抛光是通过机械方法使待镀件表面光洁度得到提升。
2. 电镀：在经过前处理后，待镀件就可以进行电镀了。
这一步骤需要将待镀件放入电镀槽中，通过通电使得金属铬溶解成阳离子，然后由电解质传递到待镀件表面，最终形成铬层。
电镀过程中需要严格控制电流密度、温度、镀液的成分、PH值等参数，以确保金属铬能够均匀地沉积在待镀件的表面，形成高质量的铬层。
3. 后处理：镀铬完成后，待镀件需要经过后处理，以提升镀铬层的质量和耐腐蚀性能。
常见的后处理工艺包括抛光、擦洗和涂层等。
抛光可以使铬层更加光亮；擦洗则是为了清洁镀铬层表面的杂质；涂层可以在铬层表面形成一层保护膜，提升镀铬层的耐腐蚀性能。
三、镀铬工艺的优点和应用镀铬工艺具有以下几个优点：1. 提升产品的外观质量：镀铬工艺可以使产品表面形成一层均匀、光亮的铬层，使产品的外观更加美观。
镀铬过程与原理
镀铬过程与原理1.随着科学技术的发展及对环境保护的重视，在传统镀铬的基础上，相继发展了微裂纹铬和微孔铬、乳白铬、松孔铬、黑铬、低浓度镀铬、高效率镀硬铬、稀土镀铬及三价铬镀铬等新工艺，使铬镀层的应用范围进一步的扩大。
镀铬工艺发展至今，经过调高了漫长的道路，为了解镀铬工艺的发展历程，有必另要首先回顾镀铬发展简史。
2.1843年，Becquerel首先提出了从二价及三价铬溶液中镀铬。
3.1854年，Bunsen 自煮沸的氯化亚铬溶液以电解法得到铬的薄膜。
4.1856年，Geuther 自此开始在含铬酸酐的溶液中制得纯铬。
5.1905年，Garveth及Curry 对由铬酸酐电解制铬 6．：的方法提出详细报告，认为Geuther所用的纯铬酸酐溶液是不可能沉积铬，溶液中必须加入其他酸类或镀盐类方能析出铬。
这两研究者所用铬酸酐浓度为添加物为硫酸，最适当的浓度为铬酸的体积分数1%。
6.1920年，Sargent推荐含铬酸酐质量分数为20% 用强。
30%、硫酸铬体积分数为0.30-/0—0.5%的镀铬溶 (并将此溶液中硫酸铬的混合比率、温度、电度等变化后加以试验。
在铬的沉积理论方面发表了精辟的理论。
7.1925年，Hambuechen推荐200-600g/L 铬酸及10 N 50g/L氟化物镀铬溶液。
Haring及Barrow对铬酸酉获得椭及硫酸镀铬特殊现象进行研究。
同年美国印：1m地将硬铬镀层应用于印刷版，所用的溶液为250g/L曰酸酐、硫酸铬及L碳酸铬。
Fiuk砌毛得多定了硫酸根的浓度对镀层光泽范围的影响，认为溶液倚；中维持铬酸与硫酸根的比值为100: 1时较合宜。
8.在此时间前，将镀铬已划分为装饰性镀铬及硬镀铬并开始得到广泛应用。
当时所米用饭殆冶仪里为250g/L铬酸酐5g/L硫酸，作为装饰性镀铬杨一直被广泛应用至瓜，该溶液通常称为Sargent溶液。
也被称为标准镀铬液（通用镀铬溶液）。
9.1928年，Schneidewind对镀铬溶液的电流效率三价铬的影响有详尽的报告，指出电流效率随看电流密度上升而增加，随着温度的上f15用恤价铬随着铁杂质的混入而增加【电镀设备厂】并影响光泽范围。
镀铬的工艺流程
镀铬的工艺流程镀铬是将金属表面覆盖一层铬层的一种工艺，常用于金属制品的表面处理，如汽车零部件、厨具等。
下面是一个典型的镀铬工艺流程。
首先，准备工作。
确定需要进行镀铬的金属制品，并进行清洗和去污处理。
清洗可以使用碱性溶液、除垢剂等，去污处理一般使用酸性溶液。
这一步骤的目的是去除金属表面的油脂、氧化物和杂质，使得金属表面准备好接受镀层。
接下来，进行预处理。
预处理的方法有酸洗、电解抛光等。
酸洗是将金属制品浸入酸性溶液中，通过酸的腐蚀作用去除金属表面的氧化层和杂质。
电解抛光则是利用电解原理，在电解液中通过正、负极的反应，使得金属表面得到抛光，提高表面平整度和光洁度。
接下来，进行电镀。
电镀是将金层沉积在金属制品表面的过程。
在镀铬工艺中，一般采用六价铬盐（如硫酸铬）作为电解质。
首先，将金属制品作为阳极（正极）放入电解液中，铬盐溶液中的Cr6+离子将还原为Cr3+离子。
同时，将铬板作为阴极（负极）放入电解液中，阴极上的Cr3+离子得到电子转化为金属铬，沉积在金属制品表面，形成铬镀层。
电镀的条件需要严格控制，例如电流密度、温度、pH值等。
其中，电流密度是调节电镀速度和厚度的重要参数，一般按照金属制品的尺寸、形状和要求进行调整。
温度的控制可以影响硬度和光泽度，通常在40-50℃之间。
pH值的调节可以改善镀层的均匀性和附着力。
最后，进行后处理。
将镀铬完成的金属制品进行水洗、中和、干燥等处理，以去除多余的电解液和杂质，并保证镀层的质量。
同时，可以根据需要进行抛光、打磨等处理，以增加光洁度和光泽度。
需要注意的是，镀铬过程中使用的铬盐及废水都具有一定的毒性和环境污染性，需要进行合理的处理和排放控制，以保护环境和工作人员的健康。
总之，镀铬是一种常用的金属制品表面处理工艺，通过准备工作、预处理、电镀和后处理等步骤，可以得到具有良好光洁度、硬度和耐腐蚀性的铬镀层。
镀铬原理与工艺
镀铬液的主要成分是铬酐（俗称铬酸），它的分子式是CrO2，铬酐中的铬是六价。铬酐易溶于水，随着铬酐浓度的不同，溶液中存在的六价铬可以多种形式存在，如四铬酸（H2Cr4O13）、三铬酸（h2cr3o10）、重铬酸（h2cr2o7）、铬酸(h2cro4)和铬酸氢根(hcro4－)等。
4CrO3+H2O→H2Cr4O13(浓的情况下)
当加入放射性的六价铬以后，所得镀层的放射性与标准的一样，这表明六价铬直接还原镀出。
在一种没有放射性的溶液中，加入具有大量放射性的三价铬，并移去阳极上的多孔层以利于三价铬在阳极上氧化至六价铬，在这种镀液中所得的镀层，开始没有放射性，然后逐渐增加，持续144分钟以后，镀层的放射性与标准的一样了。这显然说明了：放射性的三价铬，经过了一段时间的阳极氧化，变成了放射性的六价铬而沉积出来。
硫酸 2.5克/升
三价铬（需要时加入） 12克/升
温度（℃） 50
阴极电流密度（安培/分米2） 30
在试验中采用两种不同的方式加入三价铬。一种是应用电解还原法来产生三价铬；另一种是加入由三氯化铬（CrCl3）与氨沉淀而得三氧化二铬（cr2o3）。为了防止三价铬在阳极上氧化，将阳极放在多孔管内。所用的示踪原子是放射性同们素Cr51。
(2)镀铬的阳极反应：
在镀铬过程中，阳极表面上析出大量的氧气，反应方程式为；
(3)重铬酸根在阴极上还原成三价铬的反应，为什么没有SO4-2时，一瞬间后就停止了呢？这是因为在没有硫酸根的情况下，接通电流时，阴极上有氢气析出，同时Cr2O7-2部分还原成Cr2O3，由于氢的析出，阴极区pH上升，三价铬立即在阴极上生成碱式铬酸铬薄膜[Cr(OH)3Cr(OH)CrO4]，它是带正电性的分散胶体，将阴极表面包封住。这层膜很紧密，只能让氢离子透过而发生下列反应：
镀铬工艺流程
镀铬工艺流程
镀铬是一种金属表面处理工艺，其实质是一种电化学镀镍，镀镍的主要目的是增加镀层硬度、耐磨性及抗腐蚀性。
镀铬的工作原理是：
（1）镀镍液中的铬离子，在电镀过程中不断地被还原成金属铬，并在工件表面析出。
若工件与镀槽之间的距离太近，铬层容易被拉断而露出钢件。
因此，应在镀液中增加铬的浓度，使铬层厚度增加，且使工件与镀槽之间的距离大于镀液深度。
（2）镀镍过程中，镍离子以离子状态沉积于工件表面。
电镀时，由于电镀过程中的热应力和电化学作用，使镍离子重新还原成金属镍而沉积在工件表面。
由于溶液中含有铬离子，故镀层中含有铬和镍两种元素。
（3）在镀镍液中加入少量的化学药剂，可使镍层增厚并增强其抗腐蚀性。
电镀时，化学药剂如：硫酸、铬酸、草酸等与镍层反应而形成一层致密的保护膜，以防止铬被拉断而露出钢件。
这种膜具有极强的抗腐蚀性和耐磨性。
（4）电镀后必须用自来水彻底清洗镀液和工件表面。
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1.电解水时的电极反应
阴极上2H++ 2e→H2↑
阳极上4OH--4e→2H2O+O2↑
水的电解反应就是水的分解，在阴极上产生氢气；在阳极上产生氧气(图47)。
2.电解纯铬酸溶液的电极反应
将纯粹的铬酸溶液进行电解时，在阴极上既无六价铬还原为三价铬，又无金属铬的析出，只是在阴极上析出大量的氢气；在阳极上析出大量的氧气(图48)。因此，纯铬酸溶液的电解相当于水的电解。
一、镀铬溶液的组成
镀铬液的主要成分是铬酐（俗称铬酸），它的分子式是CrO2，铬酐中的铬是六价。铬酐易溶于水，随着铬酐浓度的不同，溶液中存在的六价铬可以多种形式存在，如四铬酸（H2Cr4O13）、三铬酸（h2cr3o10）、重铬酸（h2cr2o7）、铬酸(h2cro4)和铬酸氢根(hcro4－)等。
4CrO3+H2O→H2Cr4O13(浓的情况下)
硫酸 2.5克/升
三价铬（需要时加入） 12克/升
温度（℃） 50
阴极电流密度（安培/分米2） 30
在试验中采用两种不同的方式加入三价铬。一种是应用电解还原法来产生三价铬；另一种是加入由三氯化铬（CrCl3）与氨沉淀而得三氧化二铬（cr2o3）。为了防止三价铬在阳极上氧化，将阳极放在多孔管内。所用的示踪原子是放射性同们素Cr51。
第一节 概 论
一、铬镀层的性质及其应用
铬是带青光的银白色金属，原子量为52.01，比重为7.1，熔点为1800～1900℃，电化当量为0.323克/安·时。标准电位：φ0Cr+2/Cr=－0.56伏，φ0Cr+3/ Cr+2＝－0.41伏，φ0Cr+6/ Cr+3＝+1.3伏。
铬镀层具有以下特点：
除了上述两种基本作用以外，也可用于反射镜上，因为镀铬在防硫化物方面比镀银优越。为了防反射，零件可以镀黑铬；为了减少磨擦系数，可采用松孔镀铬等。
二、镀铬过程的特点及镀液分类
镀铬过程除了与其他镀种具有的共同特点以外，还具有以下的特殊点：
(1)镀液分散能力差，要获得均匀的镀层，必须根据零件的几何形状而设计特殊的夹具（包括象形阳极）；
镀铬液按工业上的用途可分为以下几类：
(1)防护——装饰性镀铬（有吊镀和滚镀）；
(2)镀黑铬；
(3)耐磨镀铬（也称镀硬铬）；
(4)多孔性镀铬（也称松孔镀铬）。
按镀铬溶液成分，也可分以下几类：
(1)含有硫酸银的一般镀铬；
(2)含有氟或氟硅酸根的镀铬；
(2)含有酸根与氟硅酸根的复合镀铬和自动调节镀铬等。
第二节
(3)Cr2O7-2在阴极上还原至Cr2O3的反应，为什么在没有硫酸根时一瞬间后就停止了？
(4)硫酸根在电极反应过程中起什么作用？
对于上述问题，下面分别阐明之：
(1)首先来看，如何应用放射性元素的实验来证实阴极上是由六价铬直接还原成金属铬的：
放射性同位素的实验：
试验溶液的成分及工作范围如下：
铬酐 250克/升
3.镀铬过程的阴极反应
2H++ 2e→H2↑
Cr2O7-2+ 8H++ 6e→Cr2O3+ 4H2O
由于氢气的析出，阴极区内的pH上升，发生如下的转化：
Cr2O7-2+H2O2CrO4-2+ 2H+
于是CrO4-2+ 8H++ 6e→Cr0+ 4H2O
从上述四个反应方程式可以看出：当镀铬电解液接通电流时，H+首先放出电析出H2，Cr2O7-2还原为Cr2O3。
3CrO3+H2O→H2Cr3O10
2CrO3+H2O→H2Cr2O7(一般情况下)
CrO3+H2O→H2CrO4
Cr2O7-2+H2O→2H2CrO4-（稀的情况下）
在镀铬电解液中，铬酐浓度一般为200～400克/升（低浓度镀铬除外），溶液中的Cr+6主要以铬酸和重铬酸两种形式存在：
2CrO3+H2O→H2Cr2O7
CrO3+H2O→H2CrO4
重铬酸和铬酸处于平衡状态：
2H2CrO4H2Cr2O7+H2O
增加CrO3或降低pH
2H2CrO4H2Cr2O7+H2O
加水稀释或升高pH
铬酸溶液中除了铬酸外，必须有少量的阴离子，在多数的情况下，阴离子为硫酸概（SO4-2）。供应阴离子的物质可以是硫酸，也可以是硫酸盐类。不论哪种含硫酸根的化合物，只要是含硫酸根的量相当，其效果也是一样。其中以用硫酸为多，因为净硫酸很易获得，而且不会带入其他不需要的阳离子。
试验过程如下：
先在一种含有放射性铬酸（Cr+6）而没有三价铬的溶液中镀铬，将所获得具有放射性的镀层作为比较标准。
在上述溶液中加入没有放射性的三价铬，所获得的镀层的放射性仍是一样；表明无放射性的三价铬未参与阴极反应，不然的话，所得镀层的放射性是会降低的。
(1)有很高的硬度，与其它电解金属比较，如图46；
(2)有高度的耐磨性；
(3)有很好的耐热性，在大气的条件下，能长久地保持其原来的光泽，仅在400～450℃时才开始在表面上呈现氧化色；
(4)在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐及大多数的气体与有机酸中都有很高的化学稳定性；
(5)易溶与氢卤酸类（如盐酸）和热的浓硫酸中。
(2)电流效率低（一般在13～16%），氢气大量析出，带出有毒的液雾，故需要有良好的吸风装置；
(3)温度与电流密度要严格配合；
(4)镀前表面处理要求严格；
(5)镀铬液不采用络盐，而采用有强氧化性的铬酐（cro3）；SiF6-2）；
(7)阳极不能采用铬而要采用不溶性的铅及其合金。
在阴极区内由于H+的减少，PH值上升，Cr2O7-2转化为CrO4-2，然后CrO4-2在阴极上放电析出金属铬（即六价铬在阴极上直接还原成金属铬）。
这里有几个问题需要进一步探讨：
(1)在阴极上究竟是六价铬还原成金属铬，还是六价铬先还原至三价铬再还原至金属铬？
(2)为什么阴极上是CrO4-2离子中的Cr+6还原成Cr0而不是Cr2O7-2离子中的Cr+6还原成Cr0？
由于铬镀层具有上述特点，为了保持工业产品表面的光亮和美观（尤其是轻工业产品），故广泛地采用防护装饰性镀铬，如飞机、轮船、火车车厢、自行车、缝纫机、打字机、钟表等的光亮配件。这类铬镀层的厚度一般在0.25～2微米左右。为了提高机械配件的磨损所向抵抗力，广泛地采用耐磨性镀铬（也叫镀硬铬），如机器制造工业中各种用于量测的卡、规和切削工具、各种机件的轴以及其他工具等。这类铬镀层厚度一般在5～80微米左右。