直到19世紀(jì)20年代中期，鍍液中用硫酸作為催化劑，才有了實(shí)用的電鍍工藝，稱(chēng)為**代鍍鉻添加劑，又被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻或普通鍍鉻。此工藝電流效率很低(12-15%)，分散能力差，覆蓋能力低，不過(guò)此工藝已很成熟，鍍液較穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛。50年代開(kāi)始用氟化物或氟化絡(luò)(配)合物作催化劑，全部或部分代替硫酸根，陰極電流效率提高到18-22%，分散能力和覆蓋能力都有所提高，稱(chēng)為**代鍍鉻添加劑。但是氟化物腐蝕性極強(qiáng)，特別對(duì)零件凹部腐蝕嚴(yán)重，損壞了零件，并將鐵離子作為雜質(zhì)引入鍍液。氟對(duì)陽(yáng)極，槽體及設(shè)備(包括玻璃及陶瓷材料)也有嚴(yán)重腐蝕作用。此鍍液對(duì)雜質(zhì)(如鐵)更加敏感，氟的分析又比較麻煩，由于以上缺點(diǎn)，應(yīng)用不普通。80年代國(guó)際上推出不含氟，無(wú)腐蝕的第三代鍍鉻添加劑，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用。它將陰極電流效率提高到25%左右，可使用較大電流。

    2工藝特點(diǎn)

    *適宜鍍硬鉻，微裂紋鉻，松孔鉻及光亮鍍鉻，也可用于裝飾鉻和乳白鉻。

    本工藝陰極電流效率22-27%，不含氟，無(wú)腐蝕;鍍層光亮細(xì)致;鍍層均勻，覆蓋能力強(qiáng);鍍層硬度高，可達(dá)1000HV以上;微裂紋數(shù)達(dá)400-1000條/厘米;鍍液穩(wěn)定，易操作和維護(hù);沉積速度比普通鍍鉻快1倍左右，省工省時(shí)，節(jié)電;普通鍍鉻溶液及硼酸鍍鉻液可直接轉(zhuǎn)化。

    3工藝規(guī)范

    一般鍍件活塞環(huán)

    鉻酐(CrO3)g/l250(150-350)180

    硫酸(H2SO4)g/l3.0(1.5-4.0)2.0

    STHC添加劑(ml/l)8(6-10)8

    溫度(℃)60(55-70)60

    陰極電流密度(A/dm2)60(30-80)80

    SA：Sk2-32-3

    鍍液的配制與普通鍍鉻相同，配好后加入STHC添加劑即可。若原來(lái)是普通鍍鉻或硼酸鍍鉻，在鍍液中加入STHC添加劑即可。原料不純往往使電鍍質(zhì)量下降，甚至造成故障，可采用預(yù)先凈化處理過(guò)的濃縮鍍液配槽。添加劑消耗很少，主要是鍍件及鉻霧帶出，電鍍硬鉻時(shí)如陰極電流密度為40 A/dm2，添加量2-4ml/KAh;陰極電流密度為60A/dm2，添加量1-3ml/Kah。

    陽(yáng)極可用鉛錫合金(錫7%)，鉛銻合金;建議鍍槽用鈦或鋼槽內(nèi)襯塑。

    4鍍液

    4.1鍍液中鉻以Cr+6形式存在，它在陰極還原為金屬鉻，同時(shí)也產(chǎn)生一部分Cr+3。鉻酐濃度控制在150-350g/l之間為宜，濃度增高，配槽成本增加，電流效率有所下降，鍍層硬度較低。濃度低于200g/l電導(dǎo)率急劇下降，槽電壓上升，能耗增加，此能量又轉(zhuǎn)化為熱能，使槽液溫度上升，冷卻水用量增加。低濃度對(duì)雜質(zhì)的承受能力下降，從節(jié)能節(jié)水及鍍液穩(wěn)定性考慮，不宜采用更低濃度鍍液。

    4.2硫酸是Cr+6還原為金屬鉻的催化劑，沒(méi)有硫酸，陰極上只產(chǎn)生氫氣，無(wú)金屬鉻沉積。鉻酐與硫酸的比例可在50-180之間，此范圍比普通鍍鉻液的比例寬。當(dāng)鉻酐濃度為250時(shí)，硫酸可用2.5，這時(shí)電流效率較高，鍍層、鍍液性能較好。工業(yè)鉻酐中含有硫酸根，且因產(chǎn)地，批號(hào)不同含量也不同。在配制時(shí)應(yīng)先分析再添加。

    4.3工業(yè)級(jí)鉻酐中總含有Cr+3，陰極電解時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一部分Cr+3，Cr+3濃度增大時(shí)，鍍液顏色變深，電陰增大槽電壓升高，鍍層粗糙、灰暗、發(fā)脆，易長(zhǎng)毛刺，光亮電流密度范圍變窄。鍍液對(duì)的容忍度比較大，但仍要盡量減少Cr+3，*好不超過(guò)10g/l，濃度過(guò)高時(shí)，可用大陽(yáng)極小陰極電解，在陽(yáng)極上Cr+3被氧化成Cr+6。鐵是*易引入的雜質(zhì)，由于鉻酸的氧化性，鐵以Fe+3的形式存在于鍍液中。Fe+3濃度在10g/l以?xún)?nèi)，對(duì)鍍層及鍍液性能影響很小，F(xiàn)e+3增大會(huì)產(chǎn)生與Cr+3相似的**影響。Cr+3和Fe+3的總濃度若超過(guò)25g/l時(shí)，將產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響。Fe+3的來(lái)源主要是鍍件的反電解浸蝕，鍍件落入鍍槽以及清洗不凈而造成，鉻酐不純、水中鐵離子也是引入鐵雜質(zhì)的原因。Cu+2、Ni+2、NO3-、PO4-3、Cl-、F-都有可能進(jìn)入鍍液，成為雜質(zhì)，產(chǎn)生**影響。Cl-、F-還有較強(qiáng)的??蝕性，要盡量避免這些雜質(zhì)進(jìn)入鍍液。

    4.4STHC添加劑屬第三代催化劑，不含氟，無(wú)稀土，在鉻酸溶液中有較大的溶解度。鍍液具有整平性，鍍層更光亮，并且具有微裂紋。STHC添加劑濃度可控制在6-10ml/l，低于6ml/l，效果較差;高于10ml/l鍍液性能有所提高，但不明顯。鉻酐濃度高時(shí)，STHC添加劑也要相應(yīng)多加，反之少加。

    鍍液的溫度和電流密度與鍍液的性能，鍍層性質(zhì)有關(guān)，這兩個(gè)參數(shù)互相關(guān)聯(lián)，當(dāng)改變其中一個(gè)時(shí)，另一個(gè)也必須相應(yīng)改變。

    STHC鍍液的陰極電流效率隨陰極電流密度的升高而增大。在60℃，電流密度由30A/dm2增加到80A/dm2時(shí)，電流效率由22%增加至27%。電流密度低于15A/dm2時(shí)，鍍層發(fā)灰;高于110A/dm2時(shí)，長(zhǎng)毛刺甚至燒焦。高電流密度區(qū)可用陰極保護(hù)或屏蔽來(lái)改善。一般說(shuō)來(lái)，溫度低時(shí)，電流密度也要相應(yīng)減少，溫度高時(shí)，電流密度增大，用60℃較適宜。

    4.5電流效率和沉積速度

    STHC鍍鉻與普通鍍鉻相比，電流效率高，可用較大的電流。所以沉積速度快得多。在時(shí)電流密度，電流效率與沉積速度的關(guān)系見(jiàn)表：

    陰極電流密度;A/dm22

    陰極電流效率;%21.023.125.027.028.5

    沉積速度;μm/h19.041.768.097.8129.0

    4.6分散能力與覆蓋能力

    用50mm×100mm鋼片對(duì)折90○角，按直角陰極法測(cè)其覆蓋能力(深鍍能力)，試片內(nèi)部全部鍍上鉻;試片折成30○的內(nèi)角電鍍，內(nèi)側(cè)表面也全部鍍上了鉻。

    4.7光亮度與整平性

    STHC鍍鉻添加劑既是催化劑又是光亮劑;且有整平性能，在未拋光的基體上可得到高亮度的鉻鍍層，鍍層越厚越光亮。普通鍍鉻時(shí)光亮度差，鍍裝飾鉻時(shí)要在光亮的基體表面上鍍一層很薄的鉻(約為0.2-0.5μm)，瑞鍍厚則光亮度下降，而STHC鍍鉻卻越厚越亮。

    4.8鍍層硬度

    用ISOMAM104-A顯微硬度度測(cè)得≥1000HV。

    4.9鍍層結(jié)合力

    按GB5270-85做熱震試驗(yàn)，鍍層厚30μm，加熱至300℃，保溫1小時(shí)，然后在室溫水中驟冷，不出現(xiàn)起泡、剝落。用0.75mm低碳鋼片做彎曲試驗(yàn)，鍍層厚為20μm，反復(fù)彎曲至斷裂，無(wú)鍍層剝落。再用一試片先鍍上15μm鉻，取出清洗干凈，吹干，再活化，清洗后鍍上25μm鉻層，經(jīng)反復(fù)彎曲，鉻層之間無(wú)剝離。當(dāng)試片鍍上15μm鉻后，取出用水清洗干凈，不經(jīng)活化，再鍍上20μm鉻層，作彎曲試驗(yàn)也無(wú)剝落。

    4.10腐蝕性

    STHC鍍鉻添加劑不含氟，腐蝕性小，用小電流電解試片，對(duì)基體的腐蝕與普通鍍鉻相當(dāng)。對(duì)陽(yáng)極而言，用鉛錫合金(含錫7%)做陽(yáng)極，在普通鍍鉻液與STHC鍍鉻液中電解608A·h后，在普通鍍鉻液中的陽(yáng)極損失為0.37g，合計(jì)0.609g/KAh，而在STHC鍍鉻液中陽(yáng)極損失只有0.25g，合計(jì)0.41g/KAh，所以STHC鍍鉻液對(duì)陽(yáng)極腐蝕作用比普通鍍鉻液小。

    4.11微裂紋

    微裂紋可大幅提高鍍層防蝕性，對(duì)于磨擦件，由于裂紋中可貯存潤(rùn)滑油，從而大大提高其使用壽命。一般采用240-800條/cm裂紋，STHC鍍鉻一般情況下可產(chǎn)生400-800條/cm微裂紋。

    選擇70℃,15A/dm2電流密度，在STHC鍍鉻液中可得到硬度較低，無(wú)裂紋的乳白鉻。

 STHC鍍鉻添加劑的應(yīng)用STHC鍍鉻添加劑的應(yīng)用STHC鍍鉻添加劑的應(yīng)用STHC鍍鉻添加劑的應(yīng)用STHC鍍鉻添加劑的應(yīng)用