齿轮齿部镀银主要是为了防止齿轮啃合时的磨损和茹结。由于齿轮齿型面形状复杂，直流电镀银 时各处电力线分布不均，造成镀层厚度不均匀，影响 齿轮啃合。与普通直流电镀工艺相比，正反向直流 镀银虽然在镀层均匀性方面有一些改善，但齿顶及 其邻近区域的镀层较厚。镀层厚度不均匀的镀银零件在装配试车后，会出现镀银层挤压堆积井脱落的 现象，造成严重的事故。为了提高镀银质量并满足 客户要求，必须对镀银过程进行改进。
在脉冲电镀中，由于脉冲电流密度比相应的直 流电流密度高得多，在脉冲电沉积时电极表面吸附 的原子总数大于直流电沉积时的，成核率大大增加， 形成的镀层具有较细的晶粒结构;而且高脉冲电流 密度所导致的高过电位也有利于提高成核率，从而 促进晶粒的细化[I J 。在断电时间，由于气体(主要是 氢气〉、离子和分子的解吸，使镀层夹杂物减少，这有 利于消除氢脆、提高镀层纯度以及改善镀层的物理 性能。
SMD-60P 型双向脉冲电源提供了反向脉动脉冲电流，它是在正向脉动脉冲后紧接一个反向脉动 脉冲。在反向脉动脉冲电镀的阳极电流部分，进行 了一个"退镀"过程，将阴极电流脉冲所得镀层的毛刺溶解除去，起到整平镀层的作用。
1 试验
1.1 试验材料
试样 1 尺寸为 150 mm X 100 mm X 1 mm ，基材 牌号 4 130 ，用于镀银层外观、厚度及结合力检测。
试样 2 尺寸为 100 mmX 25 mm X 1 mm ，基材 牌号 301，用于镀银层纯度分析。
试样 3 为带缺口的圆棒试样，长约 51 mm ，直 径为 6. 35 mm ，试样中间位置有一个 V 型缺口槽，
试样两端为外螺纹夹头，基材牌号 4 340 ，用于电镀 过程的氢脆性评定。
1.2 试验设备
SMD-60P 型双向脉冲电源，TT260 型数显磁 力涡流测厚仪，GWT50R 型机械式持久试验机， AGX-250 型除氢老化试验箱。
1.3 前处理
1.3. 1 前处理工艺流程 预除油一→电解除油一→热水洗一→冷水洗一→弱腐蚀一→冷水洗一→中和一→冷水洗一→预 镀铜一→冷水洗一→预镀银
1.3. 2 主要工序说明
(1)预除油
三氯乙烯蒸汽 87 89、。C ，5 10 min。
(2) 电解除油
氢氧化铀 30 50 g/ L，磷酸铀 20 30 g/ L，碳 酸铀 20 30 g/ L，硅酸铀 35 g/ L，3 10 A/ d mz ，60 80 . C，15 min ，电极材料为钢板。
(3) 弱腐蚀
浓 HZ S04 100150 、g/ L，室温，0. 52. 0 min。
(4)中和
碳酸铀 3ω0 5切o g/ L，50 8创o .C，O. 51.0 m让山i n
(5) 预镀铜
氧化亚铜 3570 g/ L，氧化铀(游离)715g/ L，氢氧化铀 10 15 g/ L，40 60 oC，45 min ，阳 极材料为 Tj ，Tz 。
(6) 预镀银
银 O. 51.5 g/ L，氧化饵 60 70 g/ L，碳酸饵10 30 g/ L，室温，10 30 s，阳极材料为不锈钢。
1.4 脉冲镀银
脉冲镀银的镀液组成及工艺条件为:银 20 30g/L，氧化银 45 80 g/ L，碳酸饵 18 50 g/ L，1535 oC，时间按镀层厚度进行控制，阳极材料为 Ag-O1，Ag-1 0 待定的工艺参数有正(反)向电流密 度、正(反)向时间、正(反)向频率、正(反)向占空比。
I.S 测试分析
1.5.1 镀银层的质量要求
在 AMS 2412 中对镀银层的质量要求描述如下:镀银层表面平整、连续、均匀，无可见的气泡和其 他影响使用的缺陷;镀银层厚度应符合设计要求;镀 银层的结合力应符合 ASTM B 571 的要求;镀层中 银的质量分数不小于 99. 9 %;工艺过程不会对钢质 零件产生氢脆。
1.5. 2 测量方法
1.5. 2. 1 外观评定方法
外观评定采用目测的方法，为区别并量化不同的外观质量，对镀银层外观进行分级，分级标准，如表 1 所示。
1.5 . 2. 2 厚度的测量及均匀性的评定方法
在每个试样的正反两面共测量 16 个点(每个面 测量 8 个点)，记录厚度测量值 (x) ，然后按公式(1) 计算厚度相对偏差值 (y) ，并将其作为镀层厚度均 匀性的评定标准。计算公式为:
2 结果与讨论
2.1 初步试验
根据正反向直流法镀银的经验，选定多组参数进行试镀，发现有两组因素间存在相互影响:(1)反 向电流密度不能太大，与正向电流密度的比例应适当 ; (2) 反向工作时间不能太长，与正向工作时间的 比例应适当。可以用比值的方式消除参数间的相互 影响。
2.2 全因素正交试验
经全因素正交试验优选出较好的工艺参数为:
正向电流密度 0.3 A/ dmz ，正向频率 1000 Hz ，正向 占空比 10 %，正/反向时间 50/10 ms，反/正向电流 密度 1/ 4 A/ dmz ，反向频率 1 000 H z，反向占空比10 %。其中，主要影响因素为正向电流密度和 反/正向电流密度。
2.3 主要影晌因素的正交试验
固定次要影响因素，对主要影响因素进行正交试验。结果表明:正向电流密度为 0. 3 A/ dmz ， 反/正向电流密度为 1/ 4 A/ dmz 时，镀层外观分值 为 5 分，厚度相对偏差值为1.466 3，平均厚度值为10. 306 3μm ，是最佳结果。
2.4 镀层性能检测
2. 4. 1 结合力
按最佳的工艺参数对试样 1 镀银后，进行检测， 结果如下:
(1)弯曲试验
重复以 180 。前后弯曲零件，直到基体金属出现 断裂。经观察，镀层未出现分层、脱落的现象。
(2) 加热-洋火试验
在炉内将试样加热至 (250 土10) .C ，保持炉内 温度 1 h。然后将试样在室温的水中洋火。经观 察，镀层未出现变色、起泡、脱落的现象。
综上所述，镀层结合力符合要求。
2.4. 2 纯度
将试样 2 除油后，按最佳的工艺参数镀银，再将 镀银层剥下。经检测，镀银层的纯度为 99.95 % ，符合要求。
2.4.3 氢脆性
将试样 3 镀银至厚度为(51 土 5)μm 后，在 (135 土14) .C 的温度下烘烤 8 h。以空白试样平均 断裂载荷(41.46 kN) 的 75 %进行恒力加载，持续200 h ，试样未断裂，符合要求。
2.5 讨论
虽然减小正向和反向的交替周期可以获得质量 较好的镀银层，但工作负荷稍大时，电源出现异常。 正向电流在通电 3 min 后降为零，按下复位键后仍 可继续工作，但 15 min 后又降为零。经多次试验均 发生同样的问题，此时电源器件接近于临界状态，电源工作不稳定。因此，正向和反向的交替周期不宜 降低。
3 结论
采用正交试验优选出双向脉冲镀银的最佳工艺 参数为:正向电流密度 0.3 A / dm2 ，正向频率 1 000Hz ，正向占空比 10 %，正/反向时间 50 / 10 ms ， 反/正向电流密度1/4 A / dm2 ，反向频率 1 000 Hz ，反向占空比 10 %。 双向脉冲镀银层在外观和厚度均匀性上有较大的改善，镀层结合力、纯度及氢脆性均符合 AMS2412 的要求。
