专利名称：金属材料表面镀硬铬的方法
技术领域：
本发明属于金属材料表面处理领域，特别涉及一种用于金属材料表面防腐蚀镀硬铬的电镀工艺。
背景技术：
工业生产中，需要在金属制品表面电镀镀层，使金属制件的表面具有特殊的功能和/或装饰性，如，一定的硬度、抗腐蚀性、光泽、外观美观等。目前，在金属材料表面进行电镀硬铬，获得硬铬保护镀层，应用范围非常广泛，因为硬铬镀层的表面摩擦系数低，并且存在自愈合作用的氧化剂Cr2O3表面膜，因此抗磨损性能优良。
通常电镀硬铬的方法是采用稀土添加剂或含氟类添加剂的电镀镀铬工艺。这种方法虽然有一定的硬度，抗腐蚀性好、光泽、外观美观和抗磨损性能优良等优点，但由于其镀液中的电解质传输慢，有以下缺点1、由于镀液中使用稀土或氟类催化剂，镀液中电解质传输慢，因此电流效率低；2、由于镀液中电解质传输慢，镀层沉积速度慢；3、由于镀液中电解质传输慢，电镀液深镀、均镀能力差，当电镀形状复杂的工件时，必须采取象形阳极，以保证工件各部分能被电镀上镀层；又由于镀层均匀性差，工件镀后必须磨削，以使工件表面镀层均匀；4、镀层耐腐蚀性差，其盐雾试验(以下用NSS表示)24小时仅为8级左右；5、镀层结晶粗大，无光泽，因此镀后常进行磨削，以提高工件的光亮度和减小摩擦；6、稀土添加剂或含氟类添加剂，使镀液对被镀工件基体、镀槽和阳极腐蚀大。
发明内容
本发明的目的，是提供一种金属材料表面镀硬铬的方法，本方法能提高电流效率，加快镀层的沉积速度，镀液的深镀、均镀能力好，镀层耐腐蚀性强，镀液对被镀工件基体、镀槽和阳极腐蚀小，并且外观得到改善。
为达上述目的，本发明提供一种金属材料表面镀硬铬的方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)采用常规的方法对金属材料表面进行清洗和活化；(2)镀硬铬金属表面经过清洗、活化后进行镀硬铬镀液温度58-65℃；电流密度30-80A/dm2；阴阳极面积比2-3∶1镀硬铬的镀液化学成分为(以下为一升溶液含量)铬酐220-280克；硫酸2.5-4.5克；三价铬 1.5-7克；有机复合物添加剂LD-566014-20毫升。
本发明的有益效果是1.采用有机复合物添加剂LD-5660添加剂，取代腐蚀性强的稀土和含氟类添加剂，可以大大降低添加剂对镀件基体、镀槽、阳极的腐蚀。
2.采用有机复合物添加剂LD-5660添加剂，使镀液中电解质传输大大加快，因此电流效率可以提高到25-29％。
3.采用有机复合物添加剂LD-5660添加剂，使镀液中电解质传输大大加快，提高了镀层深镀、均镀能力；由于电解质传输大大加快，电镀液深镀能力强，电解质可以达到形状复杂的工件的各个地方，即使电镀形状复杂的工件时，也不必用象形阳极，因此简化了电镀设备。
4.由于采用本发明方法，镀层结晶颗粒小，镀件表面光亮，因此镀件在完成电镀后，不需要“磨削”的工序，因此可以提高工作效率，降低成本。
5.采用有机复合物添加剂LD-5660添加剂，使本镀件的微裂纹数≥400条/厘米，可以提高镀层的耐腐蚀性，其盐雾试验NSS24h可达R10级左右。
6.本发明镀层结晶细小光亮，大大改善镀层的外观，使被镀工件外观更加美观。
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
具体实施例方式
1.制备本发明电镀液以配置一升溶液计算，先注入三分之一体积蒸馏水，按下列实施例加入铬酐，搅拌溶解，再按下列实施例加入硫酸，充分混匀，补充蒸馏水接近1升再搅拌，采用大阴极小阳极充电处理。使三价铬的含量为1.5-7克/升，最后按下列实施例加入添加剂搅拌均匀即制成本发明电镀液。
其中铬酐采用化学纯或工业级；硫酸采用分析纯或化学纯；有机复合物添加剂LD-5660采用由重庆立道科技有限公司生产的LD-5660镀硬铬添加剂。
2.实施例(1)将本电镀液调整至铬酐250克/升；硫酸3.5克/升；三价铬2克/升；添加剂LD-566020毫升/升；温度60℃；电流40安/平方分米；时间40分钟；阴阳极面积比2∶1。用方法1制取本发明电镀液，电镀前叉管，得到结晶细致光亮完整的硬铬层，测定表面硬度HV0.2800-900，厚度24-32微米，工件两端与中间的厚度差为8微米，NSS24小时盐雾试验10级。
(2)将本电镀液调整至铬酐260克/升；硫酸3.5克/升；三价铬2克/升；添加剂LD-566020毫升/升；温度60℃；电流40安/平方分米；时间40分钟；阴阳极面积比2∶1。用方法1制取本发明电镀液，电镀前叉管，得到结晶细致光亮完整的硬铬层，测定表面硬度HV0.2820-930，厚度25-33微米，工件两端与中间的厚度差为8微米，NSS24小时盐雾试验10级。
(3)将本电镀液调整至铬酐280克/升；硫酸3.5克/升；三价铬2克/升；添加剂LD-566020毫升/升；温度60℃；电流40安/平方分米；时间40分钟；阴阳极面积比2∶1。用方法1制取本发明电镀液，电镀前叉管，得到结晶细致光亮完整的硬铬层，测定表面硬度HV0.2850-950，厚度28-38微米，工件两端与中间的厚度差为10微米，NSS24小时盐雾试验10级。
(4)将本电镀液调整至铬酐280克/升；硫酸3.5克/升；三价铬2克/升；添加剂LD-566020毫升/升；温度60℃；电流50安/平方分米；时间40分钟；阴阳极面积比2∶1。用方法1制取本发明电镀液，电镀前叉管，得到结晶细致光亮完整的硬铬层，测定表面硬度HV0.2850-950，厚度30-42微米，工件两端与中间的厚度差为8微米，NSS24小时盐雾试验10级。
(5)将本电镀液调整至铬酐280克/升；硫酸4克/升；三价铬5克/升；添加剂LD-566020毫升/升；温度62℃；电流60安/平方分米；时间30分钟；阴阳极面积比2∶1。用方法1制取本发明电镀液，电镀膛口装置(工件形状复杂)，得到结晶细致光亮完整的硬铬层，测定表面硬度HV0.2820-930，厚度25-33微米，工件两端与中间的厚度差为8微米，NSS24小时盐雾试验10级。
(6)将本电镀液调整至铬酐280克/升；硫酸4克/升；三价铬5克/升；添加剂LD-566020毫升/升；温度62℃；电流60安/平方分米；时间30分钟；阴阳极面积比2∶1。用方法1制取本发明电镀液，电镀膛口装置(工件形状复杂)，得到结晶细致光亮完整的硬铬层，测定表面硬度HV0.2820-930，厚度25-33微米，工件两端与中间的厚度差为8微米，NSS24小时盐雾试验10级。
权利要求
1.一种金属材料表面镀硬铬的方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)采用常规的方法对金属材料表面进行清洗和活化；(2)镀硬铬金属表面经过清洗、活化后进行镀硬铬镀液温度58-65℃；电流密度30-80A/dm2；阴阳极面积比2-3∶1镀硬铬的镀液化学成分为(以下为一升溶液含量)铬酐220-280克；硫酸2.5-4.5克；三价铬 1.5-7克；有机复合物添加剂LD-566014-20毫升。
全文摘要
本发明公开了一种金属材料表面镀硬铬的方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)采用常规的方法对金属材料表面进行清洗和活化；(2)镀硬铬金属表面经过清洗、活化后进行镀硬铬，镀液温度58－65℃；电流密度30－80A/dm
文档编号C25D3/02GK1687486SQ20051002038
公开日2005年10月26日 申请日期2005年2月17日 优先权日2005年2月17日
发明者时毅容 申请人:建设工业(集团)有限责任公司