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    浅谈镀铬(二)——镀铬层硬度和摩擦系数的关系

    2020-05-21 08:50:24  来源:www.xcsyza.com
    铬的硬度不论时冶金学的方法制得,或是采用电化学沉积的方法取得,它的硬度比任何金属的硬度要高,可是用电解沉积的铬镀层要比冶金学的方法制得的金属铬的硬度要高。为什么用电镀方法能得到高硬度的铬镀层,根据某些研究人员认为,是因铬镀层的结晶粒子细微,其粒度为8*10-7~14*10-7厘米,在沉积过程中产生的内部应力较大,同时在铬层的晶格中吸收较多的氢气,另一些研究人员认为,镀铬层的高硬度原因,时在沉积过程中产生晶格歪扭的缘故,这种歪扭和铬层本身的内应力,再加上大量氢原子的渗入有关系,由于铬层的晶体互相胶结在一起,晶界堵塞了晶体变形的滑动面而引起铬层硬度提高的原因。
    镀铬层具有较高的耐磨性,主要原因除了铬层硬度高以外,它的摩擦系数很低,以及抗氧化的化学稳定性较好,所以在抗机械磨损的同时,也防止了化学性能的破坏。
    镀铬层的硬度可以采用显微硬度计来测量,它的硬度计量单位是以维氏单位来表示的。现在按250克/升CrO3,25克/升H2SO4D的电解液成分镀层的硬度列表如下:
    铬镀层除了具备较高的硬度外,它还有低的摩擦系数的特性,若以它与选择另一种摩擦系数较大的金属组成的摩擦偶,可以使得铬镀层的耐磨性能大大提高。使用的经验证明,唯有在充分润滑的条件下,镀铬层才能正常的工作,特别是高速运转的镀铬零部件,更要有良好的润滑工作条件,否则非但不能提高零部件的耐磨性,相反的有时铬镀层会遭到严重的破坏,例如内燃机汽缸内表面镀铬层和活塞环的外表面,在短时间的运转后就在铬镀层表面发现许多刮痕和划道,活塞环表面也被磨损,以致不能继续工作,这是由于铬镀层的润滑性和磨合性不好所引起的。
    因为铬镀层表面上是粘不住任何液体的,润滑油在铬层表面不是迅速均匀分布形成油膜,而是聚成油滴,当油泵压力不足,润滑条件很差,零部件之间的偶磨合性能不好,在单位压力较大的情况下,铬镀层的工作表面温度骤然升高,这样就处于半干摩擦的条件,而产生卡滞现象,这样就严重损坏零部件的磨合表面。因此机械零部件中,凡有偶磨合的产品镀铬后除了具备有很高的硬度和低的摩擦系数外,尚需在铬镀层表面运用电化学多孔处理的方法,制成能储存润滑油的点状深孔,成网状沟纹,籍以改善铬镀层的润滑性能及磨合性能。
    同时还可以采用另一种方法,即将缸体镀多孔性铬在保持着良好的润滑条件下,活塞环镀上一层减摩擦层的铜-铅合金或铅-锡合金镀层等,又如主轴的轴承档镀上多孔性铬层后,在轴瓦上镀上减摩擦性如铜-铅合金+铅-锡合金,或极薄的一层金属铟层,这样可以大大延长摩擦偶的使用寿命。