挂镀硬铬是一种在金属表面施加铬镀层的电镀工艺，通过电解作用在固体表面沉积一层具有优异性能的铬金属。这种工艺不仅增强了金属部件的耐用性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，还广泛应用于机械设备、汽车制造和工业零件等领域。本文将详细介绍挂镀硬铬电镀加工的原理、工艺过程、镀层特性及其在各领域的应用。

一、挂镀硬铬的基本原理

挂镀硬铬的基本原理是利用电解池的原理，将铬离子在阴极上还原成金属铬，并沉积在基体金属表面形成硬铬镀层。电镀硬铬所使用的电解质溶液通常是由铬酐（CrO₃）和硫酸（H₂SO₄）组成的。铬酐是一种具有强氧化性的化合物，是电镀硬铬中的主要成分。硫酸则用于提高溶液的导电性，并有助于铬离子在电解过程中更好地还原。

在电镀过程中，电源的正极与镀铬阳极相连，负极与待镀工件相连。在通电的情况下，电流通过溶液，使铬离子在阴极上还原成金属铬，并沉积在待镀工件的表面形成硬铬镀层。

二、挂镀硬铬的工艺过程

挂镀硬铬的工艺过程相对复杂，但经过精细控制可以确保镀层的质量和均匀性。以下是电镀硬铬的主要步骤：

1. 预处理：对基体进行超声波除油、碱蚀、除垢等预处理步骤，以去除表面的油污、氧化物和杂质，确保镀层与基体之间的良好结合。
2. 浸锌：预处理后，基体需进行两次浸锌处理。第一次浸锌后，进行退锌处理，再进行第二次浸锌，时间较短，约为20~30秒，以确保浸锌层在电镀过程中刚好退掉，便于铬层的沉积。
3. 电镀硬铬：将预处理好的基体装挂在电镀夹具上，确保良好的导电性能。电镀时，镀液温度需逐步升至正常操作温度，电流密度也需逐步调节至正常范围（通常在20A/dm²以上）。电镀过程中，镀液中的铬酐和硫酸等成分在电流作用下发生反应，析出金属铬沉积在基体表面。
4. 后处理：电镀完成后，需进行热水烫干、检验、去氢等后处理步骤。去氢处理尤为重要，因为电镀过程中会产生氢脆现象，降低镀层的耐蚀性和结合力。通过去氢处理，可以有效提高镀层的耐腐蚀性能和附着力。

三、挂镀硬铬的镀层特性

1. 高硬度：铬镀层的硬度极高，可达到HRC55-65和HV750-1200，比铁、钴和镍等金属硬度高出两倍左右。高硬度使得铬镀层具有优异的耐磨性。
2. 良好的耐磨性：铬镀层的摩擦系数低，特别是干摩擦系数在所有金属中最低，因此耐磨性极佳。此外，镀层的耐磨性还与其厚度有关，厚度越大，耐磨性越好。
3. 耐腐蚀性：铬镀层具有良好的耐酸、耐碱、耐硫化物和耐有机酸等性能，能够在恶劣环境下保持长期稳定性。但需要注意的是，当镀层厚度超过一定限度后，再增加厚度并不会进一步改善其耐蚀性能。
4. 顺磁性：铬镀层具有顺磁性，这一特性在某些特定应用中具有重要意义。
5. 外观美观：铬镀层颜色略带浅蓝色的银白色，外观美观且能长期保持光亮。

四、挂镀硬铬的应用

挂镀硬铬因其优异的性能而广泛应用于各个领域：

1. 机械零部件：作为机械零部件的耐磨和耐蚀涂层，提高零部件的使用寿命和性能。
2. 模具制造：在橡胶模具、塑料模具等模具制造中，电镀硬铬可以降低模具的黏附性，提高模具的使用寿命和产品的表面质量。
3. 航空航天：在航空航天领域，电镀硬铬用于提高零部件的耐磨性和耐腐蚀性，确保飞行器的安全性和可靠性。
4. 其他领域：电镀硬铬还广泛应用于卫浴配件、耐磨镜面工件、印刷机滚筒等领域。

五、挂镀硬铬的优缺点

优点：

1. 表面光洁度好，不会生锈。
2. 镀的过程中原零件变形小。
3. 如果零件尺寸不到位，可以通过加几丝铬来达到尺寸。
4. 表面比较美观。

缺点：

1. 价格高，不光镀的费用高，而且镀后还要再加工。
2. 不适合表面比较复杂的零件。
3. 厚度太薄，一般只有0.05-0.15mm左右。
4. 对零件表面的光洁度要求比较高。

六、环保问题

电镀硬铬过程中使用的铬酸溶液具有毒性，会对环境和人体健康造成危害。废气和废液的处理成为电镀行业的重要挑战。因此，企业应加强废水和废气的处理设施建设，以确保排放物符合环保标准。同时，也在不断探索和研究更加环保、高效的表面处理技术。

七、结论

挂镀硬铬作为一种重要的表面处理技术，在提高金属部件性能、延长设备使用寿命等方面发挥着重要作用。随着工业化和环保要求的不断提高，电镀硬铬技术将在更多领域得到应用和发展。同时，企业也需要加强环保意识和技术创新，以应对日益严格的环保法规和市场竞争。机加工订单