真空離子鍍鉻合金厚膜替代電鍍硬鉻工藝分析

真空離子鍍鉻合金厚膜替代電鍍硬鉻工藝分析離子鍍功能厚鍍膜主要用于提高工件耐磨性和耐蝕性，膜層厚度40μm以上。離子鍍鉻合金厚鍍膜代替電鍍硬鉻工藝研發(fā)，已取得滿意成果，可以投入工業(yè)生產(chǎn)，可以向社會提供技術(shù)及專用設(shè)備。

電鍍在工業(yè)上應(yīng)用極其廣泛，已深入到各個領(lǐng)域，在抗大氣腐蝕節(jié)省資源做出巨大奉獻。電鍍生產(chǎn)過程中有三廢排放，又產(chǎn)生六價鉻，使用氰化物，對環(huán)境污染嚴重損害人體安康。而離子鍍是在真空環(huán)境開展操作，不用酸堿鹽，不產(chǎn)生六價鉻，更不用氰化物，所以對環(huán)境沒有污染對人體無害。《真空離子鍍替代電鍍技術(shù)》課題,1981年在國家計委立項，1982-1983年間得到國家計委資助，離子鍍替代電鍍勢在必行，也是最好選擇。

離子鍍膜根椐膜層厚度可分離子鍍薄膜及離子鍍厚膜，離子鍍薄膜其膜層厚度均在1μm~6μm，主要用在裝飾膜及刀具超硬膜制備，離子鍍厚膜，膜層厚度40μm以上，主要用在功能膜如高硬度耐磨膜、耐蝕膜及耐熱膜等制備。電鍍硬鉻在機械制造業(yè)中應(yīng)用很廣泛，膜層厚度200μm左右，硬度Hv700-900。我們研發(fā)《真空離子鍍鉻合金厚膜替代硬鉻工藝》，鍍鉻合金厚膜厚度為56μm,硬度為Hv1860，使用壽命比電鍍硬鉻高出近一倍。

離子鍍厚膜制備主要困難是如何防止膜層脫落，我們從鍍膜工藝優(yōu)化及膜層構(gòu)造設(shè)計做了大量研究工作，有我們自已專利技術(shù)及工藝，很好解決這個難題。1、電鍍與離子鍍技術(shù)特點

1.1、電鍍特點

我國電鍍現(xiàn)狀：我國電鍍工廠又多又分散，以中小型為主，加上近幾年周邊地區(qū)和一些國家又將電鍍工廠相繼遷移到大陸，雖然國家早有規(guī)定：不再批準建立電鍍工廠，對現(xiàn)有電鍍工廠加以整頓，但有些電鍍工廠轉(zhuǎn)入到農(nóng)村，偷著干“電鍍”，所以我國電鍍行業(yè)對環(huán)境污染更為嚴重,中國電鍍企業(yè)己達2萬多家，每年向環(huán)境排放大量污染物，至少包括：固體廢物五萬噸，酸性氣體三千萬立方米;含重金屬離子廢水四億噸。

電鍍特點：

(1)電鍍在工業(yè)中應(yīng)用已久，深入到各個領(lǐng)域，設(shè)備簡單，工藝容易操作。

(2)消耗大量的水、電、金屬等寶貴資源。

(3)電鍍嚴重污染著我們的青山、綠水、藍天。

(4)電鍍過程中產(chǎn)生有毒物質(zhì)如六價鉻，氰化物等對人體有害。

(5)電鍍層中有鎘、鎳元素，易引起皮膚癌。

(6)電鍍膜與工件之間沒有過渡層,影響附著性。

(7)組織為柱狀晶,有氣孔不夠致密,影響耐蝕性。

結(jié)論：根據(jù)自腐蝕電位越高耐蝕性越好的原則，離子鍍鉻合金和離子鍍鉻的耐蝕性都好于電鍍鎳及電鍍硬鉻。

(6)砂輪磨損破壞性試驗

離子鍍鉻合金厚膜工件與電鍍硬鉻工件同時開展砂輪磨損破壞性試驗,其結(jié)果：電鍍硬鉻磨損50s膜層全部被磨掉，而離子鍍鉻合金鍍膜磨損90s膜層才被磨掉。也就是說離子鍍鉻合金厚膜的耐磨損性比電鍍硬鉻高出近一倍。

結(jié)論：離子鍍鉻合金厚鍍膜比電鍍硬鉻膜層厚度薄的很多，但硬度高、耐蝕性好而且耐磨損高出近一倍。為什么會有這樣結(jié)果?其原因：

①離子鍍膜與基材之間有較寬過渡層，附著性好。

②離子鍍膜層致密性好沒有氣孔等缺陷,耐蝕性好。

③離子鍍鉻合金厚鍍膜硬度高，耐磨性好。

(7)離子鍍鉻合金厚膜與電鍍硬鉻成本核算

電鍍硬鉻(膜層厚度為200μm)成本：每平方分米為7元(7元/dm2);離子鍍鉻合金厚膜(膜層厚度為60μm)成本：每平方分米為6元(6元/dm2)。結(jié)論：離子鍍鉻合金厚膜成本比電鍍硬鉻成本低。離子鍍厚膜在鍍膜工藝優(yōu)化及膜材設(shè)計還有降低離子