照相机械零件表面处理镀铬层技术要求简介

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备案号：0616-1992。

铬(Cr)是一种略带蓝的银白色金属，

相对原子质量51.994，

密度6.98/cm3~7.219/cm3，

熔点1875℃~1920℃，

标准电极电位φ0Cr3 /Cr=－0.74V

φ0Cr3 /Cr2 =－0.41V

φ0Cr2O72-/Cr2 =1.33V

铬是一种较活泼的金属，但由于它在空气中极易钝化，其表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示了贵金属性质

镀铬层具有很高的硬度，根据镀铬液成分及操作条件的不同，其硬度可在很大范围(HV400~1200)内调整。加热温度在500℃以下，对镀铬层的硬度没有明显影响。铬镀层的摩擦系数低，特别是干摩擦系数在所有金属中是最低的，因此，铬镀层具有很好的耐磨性。

铬镀层在一般大气条件下能长久地保持其原有的光泽而不变色，只有当温度在400℃～500℃时，才开始在表面呈现氧化色。

铬镀层具有良好的化学稳定性，碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸对其均不发生作用，但能溶于氢卤酸(如盐酸)和热的硫酸中。

在可见光范围内，铬的反射能力约为65%介于银(88%)和镍(55%)之间，因铬不易变色，使用时能长久地保持其反射能力而优于银和镍。

1.镀铬层的组织和裂纹网的形成

镀铬层的结构与其他镀层不同，镀层的结构对其使用性能也有很大的影响，镀层的结构与性能可以通过适当地调整电镀参数及镀后处理来获得。

铬沉积的最初阶段，即铬层很薄时(<0.5/µm)有很多的孔隙。随着厚度的增加。孔隙尺寸不会改变，但铬层会发生不规则的开裂，直至形成垂直于金属表面的网状裂纹。当裂纹铬层上逐渐被更多的铬所覆盖，则每一层铬又会开裂，最后形成铬层的网状裂纹组织。厚的铬层用肉眼观察时，一般也是平滑光亮，然而在显微镜下观察，其表面就显示出大量的裂纹状圆顶形突出物，裂纹中央带形成阴极薄膜的各种化学成分，并且被新沉积的铬镀层所覆盖。

铬层网状裂纹结构的产生可解释如下：在铬在沉积过程中，总伴随着氢的析出。所以，铬沉积的初期，总是形成六方晶格的氢化铬(Cr2H或CrH2)或者面心立方晶格CrH或CrH2。这种晶体组织是介稳定的，只有当晶粒尺寸较小时才能存在，一旦晶体尺寸到达某一临界尺寸时，它将自发地转变为更加稳定的体心立方晶格。从六方晶格到体心立方晶格的相变，体积缩小了大约15%。与此同时，不稳定氢化铬分解成金属铬和氢。、

只要基体金属，特别是对氢敏感的铁或镍还未被铬层覆盖，那么氢就被基体金属吸收，并渗入基体金属内部而产生内应力。在这种内应力和氢化铬相变引起铬层体积变化的共同作用下，使铬层具有较大的内应力，并随着铬层厚度的增加而增加，有人测得2µm厚铬层的拉应力为13500MPa，压应力为2200MPa，一般镀层拉应力在0~240MPa。因此，当铬层的内应力最后超过铬层的强度极限时就引起铬层开裂，出现所谓铬层组织的多孔性和裂纹网。2100433B

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