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添加剂
一、简介
SF2000镀铬添加剂属世界最新一代镀铬催化剂，它克服了第一代硫酸催化剂、第二代氟催化剂的许多不足之处，使镀铬工艺达到了新的高度，最适合于镀硬铬，微裂纹铬，也可用于光亮铬等。应用该添加剂及其工艺，质量好、工艺稳定、生产效率高、节约电能、经济效益显著。该工艺已在国内几十家大中型企业使用，涉及活塞环、纺机、彩印制版、钢铁工业、军工产品、日用五金、减震器等方面，取得极佳效果，产品达国际先进水平，是进口产品的最佳替代品。
二、工艺特点
1、 阴极电流效率高，可达22-27％，节约电能。
2、 不含氟、无稀土、无阴极低电流密度区腐蚀。
3、 覆盖能力强，镀层均匀。
4、镀层平滑、细致，十分光亮。
5、镀层硬度高，可达HV1000以上。
6、能产生微裂纹，裂纹数可控制在400-1000条／厘米。
7、电流密度范围宽，沉积速度快，省工，省时。
8、镀液稳定，易操作，易维护。
9、镀层与基体结合力强。
三、工艺规范
铬酐（CrO3） 250（150～350）g／l
硫酸（H2SO4） 2.7（2.0～ 4.0）g／l
SF2000添加剂 8（6～8）ml ／l
电流密度 60（30～80）A／d㎡
温度 60（55～65）℃
阳阴面积比 1：2～1：3
补加 SF2000 2～4ml／Kah或每补加1公斤铬酐，同时加20毫升SF2000添加剂
四、镀液配制
1、用镀液总体积70％的去离子水或蒸馏水将铬酐溶解。
2、产加去离子水或蒸馏水至所需体积。
3、取样分析镀液中硫酸的含量，并调整至工艺规定的浓度范围。
4、按8ml／l加入SF2000添加剂，添加剂的比重约为1.12，并搅拌均匀。
5、可适当加入铬雾抑制剂。
6、电解、试镀。
7、正式电镀生产。
五、普通镀铬液的转换
普通镀铬液可直接转换为 SF2000（快速）镀铬液，含氟电解液及含稀土添加剂的电解不能直接转换。步骤如下：
1、分析镀液，根据分析结果按SF2000的工艺规范调整铬酐和硫酸浓度。
2、Cr3﹢抖的含量不要超过7克／升，若大于7克／升，用小电流电解，使之降低。Fe3﹢的含量不要超过 8克／升。
3、按8ml／1加入SF2000添加剂，添加剂的比重约为1.12，并搅拌均匀。
4、试镀，生产。
5、镀液的维护参照上述工艺规范。
六、说明
1、 沉积速度及电流效率。
阴极电流密度Dk(A/dm2) 30 40 60 80 100
阴极电流效率ηk(%) 22 23 25 25 28.5
沉积速度μm/h 29.9 41.7 68 97.8 129
2、SF2000镀铬前处理或后处理与普通镀铬相同，能够减少磨抛劳动。
3、阳极可使用铅锡合金（含锡约7％），铅锑合金、铅阳极也可。
4、镀槽建议使用钛槽或衬塑之铁槽，所衬之塑料不被铬酸腐蚀。
5、若使用周期换向电源，电流密度可进一步提高。
SF与传统镀硬铬操作成本比较
最新一代硬铬电镀液SF2000和传统式铬酐－－硫酸电镀液以及混合催化剂型镀铬液，如单就药液的表面价格来看，添加剂的使用成本是无法正确判断的，而生产成本才是重点。实际上，使用SF2000工艺的生产成本却远远低于传统式铬配－－硫酸镀液。以下几点为SF2000能降低生产成本的事实，可供参考。
1．节省能源（电费）支出：
由于SF2000工艺的电流效率可达25％，比较传统式镀液的12-14％，可减少电流在产生氢气上消耗，因而SF2000用于沉积同样数量的铬层所需的电量远远低于传统镀铬液，可采用法拉第定律计算出每沉积1㎏铬所耗电费：
C=m×u×S/k×η1×η2
式中C－－沉积出1㎏铬所耗电费(RMB)
m－－根据法拉第定律，在电流效率为100％时，每消耗1㎏铬酐需耗用电量为1606安时
η1－－镀铬工艺的电流效率(SF2000按25％，传统按13％)
η2－－整流器由交流转成直流的效率（一般估计为75％）
U－－镀铬过程的电压(9V)
S－－国内工业用电现行价（1.00元／KWH）
由上式可计算出，每沉积1㎏铬传统工艺需耗电费148元，而SF2000工艺只需耗电费77元，可节省电费71元。换言之，每平方分米沉积1丝铬，传统工艺需耗电费0.102元，而SF2000工艺只需耗电费0.049元，可节省电费0.053元。
2、增加单位时间产量
使用SF2000工艺可以事半功倍，由于SF2000的电流效率为传统工艺的2倍以上，可以在高电流密度下操作，沉积速度提高2倍以上，减低了电镀时间。以相同的设备，在相同的工作时间内，可使产量较传统镀液增加2倍以上，最高时更可达4倍以上。下表显示了这两种工艺的沉积速度比较。
沉积速度的比较
电流密度 沉 积 速 度
传统镀铬 SF2000
30安培/分米 18微米/小时 30微米/小时
45安培/分米 30微米/小时 50微米/小时
65安培/分米 45微米/小时 70微米/小时
75安培/分米 －－ 90微米/小时
3．提高工作效率，节省人工成本。
SF2000工艺电镀速度倍增，电镀时间大幅缩短，在相同的操作人数下，产量相应增加，同时减少因等待或操作停顿的时间，因此工人的工作效率大大提高，人工成本显著下降。
4．减少或简化部分工序
SF2000不含氟化物，不腐蚀阴极低电流区，不需在工作低电流区做任何遮蔽措施，在耗费劳力较多的镀前处理上减少开支，同时镀层均匀细致光亮、性能优越，可减少镀层镀后磨光工序和时间，节省研磨设备和材料，一些较薄的镀层或特殊工件甚至可不需磨光而直接交货。
5．降低镀铬厚度，节省铬酐消耗
SF2000镀层厚度均匀，很少出现肿瘤状、狗骨状和树枝状镀层的现象，不必象其它工艺那样因镀层不均匀，需刻意增加铬层厚度，经由多次研磨将高电流过厚的镀层研磨至所需尺寸，降低了镀铬厚度，减少铬酐消耗量，降低成本。
6．减少设备与镀液的投资成本
SF2000工艺沉积速度快，电镀时间短，工作效率高。可在原有的工作条件下，使产量翻番。
SSS
7．节省阳极材料成本
SF2000镀液有很好的分散能力，可以不采用造价昂贵的仿形阳极、助阳极或特殊阳极材料，操作更为方便，同时节省阳极材料成本，SF2000镀液对阳极无钝化、无腐蚀，省去了频繁洗涮阳极、剥离钝化膜的工作。
8．延长镀液使用寿命
SF2000工艺不侵蚀阴极低电流区，不会腐蚀阳极，使镀液中金属杂质的积累很少，同时SF2000杂质容忍比其它镀铬溶液高很多，从而减少槽液的污染，延缓槽液的老化，延长槽液的寿命。
9．降低返工率，提高成品率
SF2000工艺操作范围宽，镀液易于维护管理，不会因操作条件的变化而影响镀件质量，同时可在较高的电流密度下操作不致烧焦，不侵蚀镀件低电流区，产品尺寸精度显著提高，极大地降低了次品率和返工率，将生产成本控制在很低的范围。
10．提高成品的本身价值，增加利润
由于SF2000赋予铬镀层的优良的性能，如高硬度（900以上），高微裂纹数（每厘米400条以上），高耐磨性以及高耐蚀性，使产品在施镀SF2000之后，物理性能大为提高，同时使用寿命也大为延长，产品本身的价值随之相应提高，因而使产品争取到更高的价格，创造更高的利润。
镀铬溶液分析方法铬酐的测定
一、原理
在硫酸溶液中六价铬被亚铁还原为三价铬：
2H2CrO4＋6H2SO4＋6FeSO4=Cr2（SO4）3十3Fe2（SO4）3十8H2O以苯基代邻氨基苯甲酸指示反应终点。
二、试剂
1．1：1硫酸：量取50毫升分析纯硫酸（比重1.84）,缓缓倒入50毫升水中，摇匀。
2．苯基代邻氨基苯甲酸指示剂：称取0．27克苯基代邻氨基苯甲酸溶于5毫升5％碳酸钠溶液中，用水稀释至250毫升。
3．标准硫酸亚铁铰溶液：称取硫酸亚铁铰40克溶于500毫升5：95的稀硫酸中，溶解完毕后，如有浑浊，应过滤。用5：95硫酸稀释至1升，使用前标定。
标定方法：用移液管吸标准 0.lmol重铬酸钾溶液25毫升于500毫升锥形瓶中，加水175毫升及浓硫酸10毫升，冷却。加入苯基代邻氨基苯甲酸指示剂8滴，溶液呈紫红色，用配制好的0.lmol硫酸亚铁铰溶液滴定至紫红色转为绿色为终点。
M=25×0.1000/V
式中：M一标准硫酸亚铁铰溶液的摩尔浓度
V一耗用标准硫酸亚铁铰溶液的毫升数
三、分析方法：
用移液管吸镀液5毫升于100毫升容量瓶中，加水稀释至刻度并摇匀，用移液管吸此溶液5毫升于250毫升锥形瓶中，加水75毫升1：1硫酸10毫升，再加苯基代邻氨基苯甲酸指示剂3滴，以标准0.lmol硫酸亚铁铵溶液滴定至紫红色变绿色为终点。
四、计算：
Ccro3=(M×V×0.0333×1000)/0.25 (g/L)
式中：M一标准硫酸亚铁铰溶液的摩尔浓度
V一耗用标准硫酸亚铁铰溶液的毫升数
价铬的测定
一、原理
三价铬在酸性溶液中，在硝酸银接触下，以过硫酸铰氧化成六价铬：
Cr2(SO4)3十3(NH4)2S2O8十8H2O＝2H2CrO4十3(NH4)2SO4十6H2SO4
然后测定总铬量，从总铬量中减去六价铅量，即得三价铬量。过量的过硫酸铰经煮沸后完全分解。
2(MH4)2S2O8+2H2O===2（MH4)2SO4＋2H2SO4＋O2↑
二、试剂
1、1：1硫酸：配制方法同前。
2、苯基代邻氨基苯甲酸指示剂：配制方法同前。
3、标准0.lmol硫酸亚铁按溶液：配制方法与标定方法同前。
4、1％硝酸银溶液：称取1克硝酸银，溶于100毫升蒸馏水中即可。
5、过硫酸铰：固体。
三、分析方法：
用移液管吸镀液5毫升于100毫升容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。用移液管吸此稀释液5毫升于250毫升锥形瓶中，加水75毫升、1：1硫酸10毫升1％硝酸银10毫升及过硫酸按固体2克，煮沸至冒大气泡两分钟左右，冷却。加苯基代邻氨基苯甲酸指示剂3滴，以标准0.lmol硫酸亚铁铰溶液滴定至由紫红色变绿色为终点。
四、计算：
Ccr3+=[ (V2-V1)×V×0.0173×1000]/0.25
式中：Vl一分析铬配时耗用标准硫酸亚铁链溶液的毫升数
Vz一本实验耗用标准硫酸亚铁链溶液的毫升数
M一标准硫酸亚铁铰溶液的摩尔浓度
硫酸的测定
一、原理
本法用锌粉先将铬酸根还原成三价铬，并用氯化钡将镀液中的SO42-沉淀分离出来，然后用过量EDTA将该沉淀溶解，通过用标准锌溶液滴定剩余EDTA的量可计算出SO42-的含量。
二、试剂
1．10％氯化钡溶液。
2．乙醇混合液：以一体积乙醇、一体积盐酸（比重1.19）和一体积冰醋酸混合而成。
3．缓冲溶液(PH＝10)，人配制方法同前
4．铬黑T指示剂：0.5克铬黑T加盐酸羟胺4克，溶于100毫升乙醇中。
5．标准0.05molEDTA洛液：配制方法同前
6．标准 0.05mol锌溶液：配制方法同前
三、分析方法
用移液管吸镀液5ml于400ml烧杯中，加水100mL、乙醇混合液30mL，煮沸10min，趁热在不断搅拌下，缓缓加入氯化钡10mL，煮沸lmin，置于温暖处lh。用紧密滤纸过滤，用热水洗涤沉淀数次，将滤纸及沉淀投入原烧杯中加水100mL、氨水10mL，用移液管加入0.05molEDTA25mL，加热至60～70C，搅拌使沉淀完全溶解。冷却后，加缓冲溶液smL及铬黑T少许，以0.05mol锌溶液滴定到由蓝色变为红色为终点。
四、计算
CH2SO4=[ (M1V1-M2V2) ×98] /n (g/L)
式中：Ml一标准EDTA溶液的摩尔浓度
Vl一耗用标准EDTA溶液毫升数
M2一标准锌溶液的摩尔浓度
V2一所取镀液的毫升数
铁的测定
一、原理
钛铁指示剂本身无色，但它与Fe排形成深绿色的络合物，在pH=2.0～2.5时，此化合物不如Fe-EDTA络合物稳定，因此EDTA能夺取该络合物中的铁，将无色的指示剂游离出来，终点由绿色至黄色。
钛铁指示剂Fe3+络合物十EDTA →EDTA+Fe3+十钛铁指示剂
深绿色 无色 淡黄 无色
二、试剂
1．1：10氨溶液：l体积氨水（比重0.89）和 10体积蒸馏水混合均匀。
2．1：10硫酸溶液：1体积硫酸（比重1.84）缓缓加入10体积蒸馏水中混合均匀。
3．钛铁指示剂：10克钛铁指示剂溶于100毫升水中。
4．缓冲溶液(PH＝10)溶解54克氯化铵于水中，加入350毫升氨水，稀释至1升。
5．标准0.05mo1EDTA溶液：称取分析纯乙二胺四乙酸二钠20克，以水加热溶解后，冷却，稀释至1升。
标定：准确称取分析纯金属锌3.2690克（精确到四位有效数字）于250毫升锥形瓶中，用少量的1：1盐酸溶解，加热使其溶解完全，冷却，移入1000毫升容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。用移液管吸取20毫升于锥形瓶，加水50毫升，以氨水调节至微氨性，加入PH-10的缓冲溶液10毫升及铬黑T指示
剂数滴，摇匀，以配制好的0.05molEDTA标准溶液滴定至白红色变蓝色为终点。
M=[W×20/100]/(V×0.06538)
式中：M一标准EDTA溶液的摩尔浓度
V一耗用标准EDTA溶液的毫升数
W一称取锌的重量
三、分析方法
用移液管吸镀液2毫升于250毫升锥形瓶中，加水100毫升，用1：10氨水或1：10硫酸调整PH至2.5（用少量精密PH纸检查）,加钛铁指示剂6滴，以标准0.05molEDTA溶液滴定至溶液的深绿色退去（呈黄色）为终点。
四、计算
CFe3+=(M×V×0.05585×1000)/n
式中：M一标准EDTA溶液的摩尔浓度
V一耗用标准EDTA溶液的毫升数
n一镀液的毫升数
注：加指示剂后立即滴定，以免它被铬酸氧化退色。
硫酸快速测定仪使用说明
硫酸快速测定仪是专门用于测定镀铬溶液中的硫酸根含量，该法简便、快捷、误差小，十分钟可得结果，不需做工作曲线，解决了用滴定法及重量法的烦琐、时间长、易造成大的误差等不足。是镀铝工艺分析的好帮手。
仪 器：
1．电动离心机（电源，220V，50HZ）
2．快速硫酸测定管两支，加塞，测量范围0.2-5g／L。
3．移液管（自备）20毫升1支，5毫升2支
试剂配制：
①3：1的盐酸溶液：3体积盐酸和1体积蒸馏水混合。
②25％的氯化钡溶液：25克分析纯氯化钡溶于75毫升蒸馏水中。
分析方法：
取镀铬液冷却至室温，（若溶液不干净需过滤）用移液管取上述溶液20毫升放至快速硫酸测定管内，用移液管加3：1的盐酸5毫升，摇匀，加入5毫升25％的氯化钡溶液，盖上盖子摇匀后，放入快速硫酸测定仪内，打开电源，转动4分钟，转动停止后取出测定管读出沉淀的刻度，即为硫酸的含量。如读数为2.2测定值为2.2g/L。
注意事项：
1．使用前，用螺丝钉先将离心机固定在实验台上。
2．先把离心机的电源开关置于OFF位置，然后再接电源插座。开启电源时，请不要靠近离心机。
3．电动离心机的速度已设置好，打开开关，转动4分钟即可。
4．离心时，必须同时放两支离心管于离心机内，放人同样量的溶液，否则会不平衡，损坏离心机。5．测量绝对误差一般小于土 0.05。
6．离心机和离心管应配套使用，使用别的离心机或离心管，本公司不负责测定准确度。
7．测定完毕后，及时清洗干净测定管。
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电 镀 工 厂 注 意 事 项
一、设备
镀铬生产线
二、电镀过程
（1）自检：为了保证镀层质量，镀前必须对活件进行检查，检查有无锈斑、气孔、料裂、等电镀缺陷。检查尺寸，粗糙度是否符合图纸要求。
（2）前处理：为了保证镀层质量，镀前处理很重要，采用电解除油。阴阳极交替，防止镀层起皮，增加镀层与基体的结合力。
（3）电镀：电镀铬是根据溶液的温度和电流密度来区分硬铬层的。硬铬的温度和电流直接影响产品的耐磨性能，可用钛管进行升降温，用1万安培整流器来保证电镀电流。
（4）抛光：为了使镀完的活件更加光亮，采用抛光工序，经抛光后的活件光亮增加，同时防腐性能也有所提高。
三、溶液的维护
为了确保各种镀层的质量，溶液的调整很重要，所以对各种溶液要按化验周期进行化验，化验周期为：
（1） 镀铬溶液：
A：铬酐、三价铬每三天化验一次；出口产品，每天化验；
B：硫酸每月化验一次；
C：杂质：铁、氯、铜离子每半年化验一次；
（2）退铬电解溶液：氢氧化钠、铬酐每季度化验一次；
（3）镀锌溶液：氢氧化钠、锌每三天化验一次；
（4）化学镀镍溶液：随时化验。
每次化验结果应该按要求填写《化学分析原始记录表》，并准时向技术组提供《镀液化验报告及处理通知单》，技术人员根据化验结果及时调整溶液。一切服从生产需要。
四、过程控制
电镀属于特殊工种，所以必须对过程进行控制，操作人员必须严格执行工艺，并在操作过程中的电流、温度必须记录在《电镀工艺参数记录表》上，使每槽活件的生产过程有据可查。
五、检验
可采用生产班组先自检，后交检的方式进行检验，厚度达到图纸要求，用测厚仪。
六、环境保护
（1）污水处理
电镀每天有大量的污水排出，对污水都经过处理后再进行定性测定污水中的六价铬低于0.5mg/l，再排放。
（2）铬雾处理
每个镀铬槽两边都有排风管道，铬雾经排风管道由大型风机抽到铬雾回收装置内进行回收，防止空气的污染。
七、盐雾试验
为了确保产品质量的优质，定期或对特殊产品的镀层进行盐雾试验。盐雾试验就是用浓度为50±5g/l的氯化钠蒸馏水，在规定的试验周期内，连续不断进行喷雾，而加速试件腐蚀的一种试验方法。
八、电镀工素质
要对电镀工进行技术培训、技能考试，使操作者技能水平得到提高，确保电镀层的产品质量。
老标准
HB 5041—92 硬铬、乳白铬镀层质量检验
QJ 456—88 硬铬镀层技术条件
QJ 498—86 液压缸筒硬铬镀层技术条件
新标准
GB6466-86 电沉积铬层 电解腐蚀试验（EC试验） 4539-1980
GB 9791-88锌和镉上铬酸盐转化膜试验方法
本标准参照采用国际标准ISO3613-80《锌和镉上铬酸盐转化膜——试验方法》。 1主题内容 本标准规定了锌和镉上铬酸盐转化膜的下列项目的试验方法：无色铬酸盐转化膜的存在；无色和有色铬酸盐转化膜中六价铬的存在及其单位面积的含量；无色和有色铬酸盐转化膜中总铬的单位面积的含量；有色铬酸盐转化膜的附着力。
2引用标准 GB6458金属覆盖层 中性盐雾试验（NSS试验） GB9792金属材料上的转化膜 单位面积上膜层质量的测定 重量法 GB9800
电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜 3基本要求 3.1试剂与设备所有试剂均为分析纯试剂。水为蒸馏水或不低于同等纯度的水，设备为一般实验室设备。
3.2试样为保证试样具有代表性，试样应经过与工件相同的处理或直接取自工件。进行第四章的试验时，试样的干燥温度不应超过60℃，并且铬酸盐转化膜上不应存在任何附加覆盖层，如油、蜡、聚合物或油性乳剂。
3.3试验期限 为保证试验结果的准确性，试验应在下述期限内进行： a．所有试验均在铬酸盐转化膜形成至少24h以后进行; b．进行第4—5章的试验时，应在铬酸盐转化膜形成三天之内进行;
c．进行第6—7章的试验时，试验应在铬酸盐转化膜形成三十天之内进行。 4无色铬酸盐转化膜的检定 4．1试验溶液 50g三个结品水乙酸铅[Pb(CH2COO)3.3H2O]溶于水，用水稀释至
l L，其 pH值应在5.5一 6．8之间。 对于在溶液的配制过程中所形成的白色沉淀，在保证溶液的pH值不低于5．5的前提下，可以加少量乙酸予以溶解。如果沉淀在加人乙酸后仍不溶解，或由于其他原因形成白色沉淀，就应重新配制试验溶液。
GB9797-88 金属覆盖层 镍+铬和铜+镍+铬电镀层 1456-1974
GB 9800-88 电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜
本标准等效采用国际标准ISO4520-81《电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了在电镀锌层和电镀镉层上用于防腐的铬酸盐转化膜的具体要求。不适用于仅仅提供特殊颜色或为改善油漆附着强度的表面精饰。
2 引用标准 GB6458金属覆盖层 中性盐雾试验（NSS试验） GB9791锌和镉上铬酸盐转化膜试验方法 GB9792金属材料上的转化膜
单位面积上膜层质量的测定 重量法 3成膜方法电镀锌或电镀镉后，通常用铬酸盐溶液浸渍处理，形成铬酸盐转化膜。铬酸盐溶液呈酸性，含有六价铬盐和能改善膜层外观、硬度及耐用蚀性能的其他
盐类。铬酸盐转化膜的颜色、类型及性能由溶液的成分决定，但敢也受pH值、温度、处理时间及镀层质量的影响。电镀锌或电镀镉层在适当的溶液中形成厚的耐蚀性较高的彩虹色或深色调的铬酸盐转化膜及薄的耐蚀性较低的光亮、清晰的膜层。电镀工作者很难保证提供色调准确的铬酸盐转化
膜，如果需要准确的色调，可将漂白的铬酸盐膜染色，但耐蚀性能只与漂白的转化膜类似。彩虹和深色铬酸盐转化膜进行最后漂洗时，为防止六价铬的分解，其热水温度不宜高于60℃，且漂洗时间应尽可能短。为防止膜层脱水而开裂，干燥温度不应超过60℃。如果需要氢脆处理，应在铬酸盐转化膜形成之前进行。
GB11379-89 金属覆盖层 工程用铬电镀层 6158-1984
GB/T 9797-1997金属覆盖层 镍+铬和铜+镍+铬电沉积层
1 范围 本标准规定了在钢铁、锌合金、铜和铜合金、铝和铝合金上装饰和防护性镍+铬和铜+镍+铬电沉积层的要求。给出了厚度和种类不同的几级镀层以及暴露于相应服役条件镀层级别选择指南。本标准适用于钢铁、锌合金、铜和铜合金、铝和铝合金上装饰和防护性镍+铬和铜+镍+铬电沉积层。本标准未规定电镀前的基体金属所要求的表面状态。不适于未加工成形的板材、带材、线材，也不适用于螺纹紧固件或密圈弹簧上的镍+铬和铜+镍+铬电沉积层。（1）
工程用镍和铬电镀层的要求分别见GB12332和GB11379。（2） 用于装饰防护的没有铬表层的类似镀层的要求见GB/T 9798 2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订。使用标准的各方应探讨使用下列标准最新版本
的可能性。 GB/T4955—1997金属覆盖层 覆盖层厚度测量 阳极溶解库仑法（eqv ISO2177：1972） GB5270—85 金属基体上的金属覆盖层（电沉积和化学沉积层）附着强硬试验方法（eqv
ISO2819：1980） GB6462—86金属和氧化物覆盖层 横断面厚度显微镜测量方法（eqvISO1463：1982） GB6465—86金属和其它无机覆盖层
腐蚀膏腐蚀试验（CORR试验）（eqvISO4541：1978）GB/T9798—1997金属覆盖层 镍电沉积层（eqvISO1458:1988)
GB11379—89金属覆盖层 工程用铬电镀层（eqvISO6158：1984） GB12332—90金属覆盖层 工程用镍电镀层（eqvISO4526：1985）
GB12334—90金属和其它无机覆盖层 关于厚度测量的定义和一般规则（ eqvISO2064：1980） GB12609—90电沉积金属覆盖层和有关精饰
计数抽样检查程序（eqvISO4519：1980） GB/T13744—92磁性及非磁性基体上镍电镀层厚度的测量（idt ISO2361：1982）
GB/T16921—1997金属覆盖层 厚度测量 X射线光谱方法（eqv ISO3497：1990） GB/T10125—1997人造气氛腐蚀试验
盐雾试验（eqv ISO9227：1990） 3 定义本标准采用GB12334的定义 4 需方要提供电镀方的信息在订购符合本标准的电镀件时，需方应向电镀方提供如下信息。（1）本标准号（2）基体金属和表明镀件服役环境严酷程度的服役条件号或所需特定镀层的分级号。如果需方只提供了基体金属和服役条件号，而未提供镀层的分级号，则电镀方可以提供相应服役条件号的任一级镀层，但是应将选定的镀层分级号通知需方。（3）表面精饰要求，例如：光亮的、暗色的、或缎面的，也可由需方提供，或经认可的表明表面精饰要求或精饰范围的样品。（4）主要表面应标在零件图上或提供适当标记的样品。（5）要采用的腐蚀试验的种类。（6）要采用的结合强度的试验种类。（7）非主要表面上允许缺陷的程度。（8）主要表面上不可避免的持具痕或接触痕位置。（9）抽样方法和验收水平。需方还可提供下述附加信息。钢件的抗拉强度和电镀前和（或）后的热处理要求。不能被直径为20mm的球接触表面的厚度要求。是否需要镀铜底层。
5 分级服役条件号用于需方规定镀件服役环境严酷程度的等级，其计数如下： 4——极严酷 3——严酷 2——中度 1——轻度 0——极轻度镀层分极号按以下顺序号组成：
(1)表示基体金属（或合金基体中的主要金属）的化学符号，后接一斜线，如下： Fe/--------表示基体为钢铁； Zn/--------表示基体为锌或锌合金；
Cu/---------表示基体为铜或铜合金； Al/---------表示基体为铝或铝合金。（2）用铜或含铜量超过50%的铜合金层作底镀层时，化学符号Cu表示铜或铜合金镀层。（3）Cu后数字表示铜镀层的最小局部厚度，单位为微米。（4）镍的化学符号Ni。（5）Ni后的数字表示镍镀层的最小的局部厚度，单位为微米。（6）表示镍镀层种类的字母。（7）化学符号Cr表示铬镀层。（8）Cr后的字母（小写），表示铬镀层的类型。完整分级号举例：在钢铁基体上镀有最小厚度为20微米的铜层，铜上镀有最小厚度为30微米的光亮镍，镍上镀有最小厚度为0.3
GB 11379-89金属覆盖层 工程用铬电镀层
1主题内容与适用范围 本标准规定了工程用铬电镀层的表示方法、加工定货时需方应向供方提供的资料、工件镀前镀后的热处理工艺规范、镀层质量要求、试验方法等。适用于黑色金属或有色金属基体上带底镀层或不带底镀层的工程用铬电镀层。工程用铬电镀层常被称为“厚铬”或“硬铬”层。本标准不包括用于防护装饰性目的的薄铬面层。工程用铬的应用实例及有关说明见附录A。
2 引用标准 GB1238 金属镀层及化学处理表示方法 GB4955 金属覆盖层厚度测量 阳极溶解库仑方法 GB4956磁性基体上非磁性覆盖层（电沉积层和化学沉积层）附着强度试验方法
GB6458金属覆盖层 中性盐雾试验（NSS试验） GB6462 金属和氧化物覆盖层 横断面厚度显微镜测量方法 GB6463 金属和其他无机覆盖层
厚度测量方法评述 3 术语主要表面：指工件上电镀前和电镀后的某些表面，该表面上的镀层对于工件的外观和（或）使用性能是起主要作用的。 4镀层的表示方法镀铬层及有关处理的表示方法
按GB1238的规定。 5.需方应向供方提供的资料 a.本标准的标准编号； b.基体金属 的成分、含量或牌号以及它的金相组织状态； c.镀前是否需要作消除应力的处理；
d.是否需要作引入压应力的处理，如电镀前喷丸； e.主要表面、不应有镀层的所有表面、允许铬层延伸到的所有部位可用图或有适当标记的样品详细说明；
f.对于镀前处理的任何要求或限制，例如用喷砂代替浸酸处理； g.若要求底层，要说明底层的类型，例如镍层或无裂纹铬层等； h.铬层应沉积的最小厚度，若要求底层还应说明电镀层的总厚度，若认为必要，还应说明镀层的最大厚度，特别是磨损或超差零件的修复镀铬。上述镀层的厚度均指经过磨光之后精饰表面上镀层的厚度；
i.铬层的类型，如多孔的、无裂纹的、微裂纹的、双层的或常规的； j.铬层最后的表面精饰状态； k.允许的表面缺陷，包括缺陷的类型、尺寸、位置；
l.工件电镀后的任何热处理要求； m.其他特殊要求。 6 基体金属电镀前的处理 6.1处理前的检查处理前供方应对主要表面进行检查，确认是否有明显的表面缺陷，如气孔、裂纹和不允许有的覆盖层，或者任何对最后的精饰不利的其他缺陷。所有缺陷都应在进行任何处理之前请需方注意。
6.2消除应力若需方规定电镀之前零件要作消除应力的热处理，一般按表一的工作条件进行，也可采用不同的工作条件，如适当提高温度和缩短时间，但是，必须以行之有效的实践经验作为依据。热处理应在任何镀前准备和用水溶液作净化处理之前进行。如果消除应力是在喷丸或其他冷加工过程之后进行，则温度不应超过220℃表面淬火的工件，消除应力应在130～150℃至少处理5h，如果允许基体的表面硬度降低，则可以在较高温度下作较短的时间处理。有色金属是否要求作消除应力的热处理，由供需双方商定。
微米的微裂纹铬的完整分级号为Fe/Cu20 Ni30b Cr mc
镀铬技术
本文摘自 Products Finishing
作者 Nabil Zaki
尽管它的配方简单，镀铬镀液比大多数其它镀液复杂，并且需要严格的控制。
铬酸基镀液(六价型)
在六价铬镀液生成镀层中，硫酸盐和氟离子起催化作用。温度、电流密度
和镀液的成分影响镀层的性能和电流效率。因此，为了得到所需的沉积性能和电镀速率，就要对这些参数进行严格控制。
◆ 镀液的成分
铬酸和硫酸盐是必需的成分。铬离子与硫酸根离子的比例范围为75:1至250:1。配方成分首先要根据是否有共催化作用，例如有氟化物、氟硅酸盐或氟酸盐。并且根据用途（装饰或硬铬）决定。
镀铬来源于镀液中的Cr+6离子。在补充溶液中，铬酸、Cr+6是主要成分。Cr+6还原为 Cr+3，进而还原为不稳定的Cr+2并进一步还原为Cr0。
在操作过程中，通常可以发现一些Cr+3，事实上，缺少Cr+3的确很难或根本不能得到镀层。引入少量还原剂到新的溶液中有助于启动镀液。
然而，如果Cr+3的总量占铬酸量的比率超过2-3%，就会降低阴极效率并且导致各种电镀问题。如果还存在其它金属氧化物如铁、铜和镍等，它们会与Cr+3发生反应，从而影响镀液的性能。
然而这种简单的铬-硫酸盐镀液的利用率大约只有12%，共催化镀液可以达到22%以上。对于给定的配方，在最佳电流密度和温度范围内才可以产生光亮的镀层。当可以找到一个可以产生所需的最佳效果的配方时，就要通过过程分析和控制手段来严格保持。
在单一催化镀液中，阴极效率随着铬酸浓度而升高，当铬酸浓度为250克/升时，阴极效率最高，此后，效率就会降低（见图1）。高浓度铬酸溶液允许更大量的三价铬离子和铁氧化杂质的存在。加上再催化作用，在浓度高达300克/升的铬酸溶液中提高了阴极效率。
必须对镀液中铬酸（Cr+6）、硫酸盐、再共催化剂如氟化物、以及三价铬（Cr+3）的含量进行分析，以保证镀液中各种成份的含量在要求的范围内。
◆ 温度
电流强度对镀层光泽和沉积范围的影响与温度有着密切关系。通常，越高的电流密度，就要求有越高的温度（图2）。对于给定的铬酸浓度，存在一个最佳温度范围。低于或高于这个范围，将降低沉积效果。
通常，对于装饰性镀液，这个范围为35℃（95F）至46℃ (115F)。对于硬铬，最佳温度范围是49℃（100F）至65.5℃(150F)。
由于所使用的铬酸溶液浓度相当高，并且可能存在粘稠和分层现象。这导致溶液中温度分布并不平均。因此，就需要搅拌以均化镀液温度，使镀层光亮度一致，并且在镀硬铬时可提高镀层硬度。在工件放入镀槽中之前，有必要对其进行预热，使其达到最佳镀液温度。并且很少有例子特别要求冷却工件。为了使镀层有良好的一致性，在同一镀槽中既使用加热圈，又使用冷却圈以保持准确的温度可能是必要的。
◆ 电流密度
在确定了溶液组成和温度后，电流密度对阴极效率、镀层光泽度和硬度有很大影响。通常最佳的电流密度由所使用的电镀用化学制品制造商推荐。过高的电流密度会使镀层烧伤和粗糙。过低电流密度可能使铬镀层不完整。
要确保使用适合的电源。镀层混浊和/或起皮可能说明所使用的电流有问题。特别是在传统铬-硫酸盐(单一催化)镀液中。
应该使用最大波动在5%之内的三相交流整流器在整个电镀周期内提供不间断电流。对于装饰性镀层，标准电流密度为7.75至15.5安/分米2（0.5至1.0asi）。而镀硬铬要求的电流密度为23.25-100安/分米2（15至6.5asi）.
◆ 阳极
使用不溶性的铅或铅-锑合金作为阳极。镀内孔和沟槽部位时，要求将阳极安装在被镀物表面很贴近的位置（0.5至1英寸）
在镀硬铬中，阳极与阴极距离越近，沉积分布效果越好。在理想状态下，铅阳极的长度应该是阴极长度的的90%，顶部和底部应分别略低于和高于阴极的顶部和底部，以防止在电镀的结束时出现过度沉积。
电镀过程正常时，铅阳极会产生深褐色铅氧化层。如果在阳极上有黄色或浅色镀层，则表明有铬酸铅堆积，这是由于没有电流或电流太小而引起的，例如在闲置时期。这种浅色镀层的电导率很低。
使用特殊配方制造的清洗液能够用化学方法清洗和激活铅阳极。清洗之后，阳极应适当漂洗并迅速放回镀槽。理想的阳极是由直径为2英寸的三个阳极或四脚棒状每个脚为1.5英寸的阳极组成。
◆ 自调整高速镀液
这类溶液混入了诸如硅氟酸盐等氟的化合物，并加入硫酸盐。选择加入低溶解度盐用于在可控的基础上，释放出所需要的阴离子。例如，混合含有钾或钠的硅氟酸盐和重铬酸盐，通过同离子效应调整释放出氟化物；混入锶的硫酸盐和铬酸盐调整硫酸根的释放。结果，在这类镀液中，更高的温度条件下，由于增加了催化剂，提高了阴极电流效率。
◆ 无裂纹镀铬
这是一种来自于低催化率和高浓度铬酸溶液的沉积。由于镀层硬而且脆，当工件受应力影响而变形时，就会镀层开裂而形成大裂缝层。
◆ 微裂纹镀铬
微裂纹产生于独有的二元催化镀液。镀铬层上的这种微小间隙扩大了存在于铬层与底层镍之间的腐蚀电势。这减少了通向镍层任何位置的阳极电流，从而大大延缓了腐蚀速率。裂纹密度达到27运载50处每毫米时被认为具有最佳的耐腐蚀力。
◆ 微孔镀铬
微孔镀铬也可以提高镍-铬镀层的耐腐蚀性，其原理与微裂纹镀铬类似。通常，通过这两种中的任意一种方式，可以用普通的六价铬沉积制得微孔铬镀层。
利用包含有惰性微悬浮的溶液，这此微惰性微粒与镍共沉积。可以在光亮镀镍上覆盖另一层很薄的镀镍层。镀铬层沉积在这些颗粒周围并覆盖在它之上，从而形成微孔结构。
生成微孔镀铬的另一种方式就是用硬的细研磨金属如60-80目铝或细沙轻轻喷射在铬的沉积表面，脆性的铬沉积层受到冲击，从而形成一个个微孔，并暴露出镀铬层之下的光亮镍层。
为了得到最佳耐腐蚀性，采用这两种方法得到的微孔密度必需大于10000个/平方厘米。
◆ 清洗和表面预处理
基材金属清洗不充分将导致很差的电镀效果。在装饰性镀层中，因为没有充分的表面预处理，所得到的将是混浊、有凹痕的或没有附着力的镀镍层，而很薄的镀铬层上将会放大或反映出这些缺陷。
如果在传送过程中镀镍层表面变干，将使镍钝化并且在镀铬层表面呈现乳状、混浊甚至不沉积。在镀硬铬时，基材金属必需除去表面的矿物油、油脂或锈。
酸洗腐蚀钢和不锈钢能够确保适当的附着力。腐蚀的程度由钢的成分决定。碳钢需要15-30秒，而如果钢已经热处理，则需要45秒。最好采用含有210-225克/升（28-30oz/gal）铬酸无催化剂溶液进行酸洗腐蚀液，这可以防止硫酸盐的过腐蚀，特别是在氟化物催化体系中。
在同一镀液中腐蚀的逆反应常常会将过量的铁引入镀液，因而必需避免。
三价铬电镀
Cr+6电镀的缺点包括：Cr+6的毒性，电流效率低，金属分布差，在高电流密度区出现烧伤，“白浆”和在孔周围的漏镀等问题。这些因素最终导致了更安全和更有效体系的基于三价铬的电镀的出现。
用于装饰镀铬的三价铬镀液具有良好的稳定性，虽然开始时电镀速率很慢，它已被用来替代六价铬镀液。三价铬镀液的主要吸引力是可以消除六价铬溶液的许多缺点。
◆ 镀液化学
随着电镀技术的发展，电镀工艺更容易被电镀工人掌握。
目前至少有三种基本类型的三价铬镀液供选择。一种是基于氯化物或硫酸盐的单一电镀液，使用石墨或混合阳极和用于防止三价铬在阳极被氧化的特殊添加剂。（对照参考“单槽电镀三价铬”）
另一类型，基于硫酸盐的镀液，使用屏蔽阳极。普通的铅阳极被放置于位于离子选择性膜一侧的密闭盒子中，盒中充满了稀硫酸。（参见图3及图4）
这种膜是一种惰性特富龙纤维增强型的全氟化砜。它用来防止三价铬从阳极迁移至溶液，这样防止它们被氧化为六价。
这个装置在电镀过程中提供了相当稳定的PH值。这种镀液能够生成非常类似于用六价铬镀液生成的那种浅色沉积物。
这种硫酸盐类三价铬溶液可以作为普通的光亮镍镀液而继续得到应用。首先使用一种包含三价铬离子的添加剂，然后使用另一种包含颗粒精练剂和光亮剂的添加剂。这些材料是根据安-时值，使用安-时仪启动化学增量注入器加入的。
金属杂质能与镍一起沉积在样件上，你可以使用一个外置净化槽对溶液进行不间断地净化。也可以使用离子交换柱，或使用净化剂后再进行过滤。
现已开发出一种直接与硫酸盐基镀液接触的新型不溶阳极，这种新型电极可以保持电势水平来防止三价铬在其表面氧化。在电解液中不使用氧化添加剂。因此，可以保持同样高的杂质容忍度，浅色沉积和硫酸盐基镀液稳定的PH值。对于同样镀液时，使用者可以选择使用屏蔽阳极或直接接触不溶型阳极。这种新工艺可以使用户选择适当的辅助阳极来对复杂加工外形的工件进行电镀。
◆ 沉积特点
三价铬镀液生成的镀层有固有的微不连续性。大约65微米（百万分之25英寸）以下，散件铬镀层是微孔状的。通常微孔的密度为每平方厘米2万至6万个。更高厚度镀层为微裂纹状。
镀铬的微不连续的作用是耗散广大表面区域上的电化学腐蚀电流，从而提高耐腐蚀性。
室温下，采用硫酸盐类镀液的三价铬工艺的电镀速率与六价铬电镀液相同，大约为每分钟0.1微米或百万分之四英寸。
提高温度的氯化物工艺的电镀速率是0.25微米或百万分之十英寸每分钟。
镀层硬度与普通六价铬是相似，大约700-1000维氏硬度。
三价铬镀液的另一个优点是它在电流中断时不会钝化，也不会在镀层上产生白“云”或混浊。镀层也很容易剥去或在镍层上重镀，而且不会有不良影响。
◆ 比较Cr+6和Cr+3的废水处理
由于三价铬镀液不含有六价铬，用于废液处理的漂洗水的简单而且便宜。大多数六价铬镀液包含250克/升的铬酸，相当于130克/升的金属铬。即使使用废液洗液后，处理后的漂洗水通常包含高浓度的Cr+6。
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