郑志敏,朱 荻,朱增伟,曲宁松,李学磊

(南京航空航天大学,江苏南京 210016)

硬铬镀层具有很高硬度、耐磨性、耐腐蚀性和耐热性,在除盐酸外的其他酸、碱、硫化物、碳酸盐及大多数气体与有机酸中有很高的化学稳定性。基于上述众多的优良性能,电镀硬铬工艺在工业中广泛应用于机械零件、模具、汽车以及航空航天等行业[1]。然而,由于在电镀过程中会产生大量的氢化铬使内应力过大,导致镀铬层出现裂纹。这些裂纹虽然从表面到基体的发展是不连续的,但裂纹在与断面垂直的方向上呈网状,所以从立体空间的角度看,裂纹是由表面延伸到基体的。裂纹的存在对飞机起落架缓冲器中的活塞杆、高压油压机活塞杆以及火炮身管内膛等[1-3]对气密性和耐腐蚀性要求较高的零件是绝对不允许的。因此,对无裂纹镀硬铬的研究已日趋重要。

国外很早对无裂纹镀铬工艺展开了研究。美国的E.W.Turns和G.Q.Perrin从上世纪50年代末就开始着力研究无裂纹电镀铬技术,采用很高的电流密度和电镀温度,用自行研制的CF-500型电镀液制得无裂纹镀铬层[4]。美国的M.Miller和S.Langston采用高低脉冲电镀铬工艺(温度为85℃,高脉冲的电流密度为200 A/dm2,低脉冲的电流密度为 100、60、30 A/dm2,高脉冲脉宽为 30 m s,低脉冲脉宽为0.6～60 ms)电镀出无裂纹铬[5]。爱尔兰的M.Heydarzadeh Sohi使用标准镀液,也通过高温高电流密度(85℃和80 A/dm2)的工艺方法,得到无裂纹镀铬层,但这种镀铬层表面粗糙,呈乳白色,显微硬度低(显微硬度在510 HV左右),耐磨性能较差[6]。

尽管对无裂纹电镀铬的研究取得了进展,但仍存在不少缺点。……