装饰性镀铬故障及其处理方法：深镀能力差，工件的深凹处镀不上铬层

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (1)毛坯粗糙

  若工件的毛坯粗糙的话，由于电镀属“负填平”，经过预镀和中间层电镀后，镀层表面的粗糙度会更大，一方面由于氢在粗糙表面上的过电势较小，容易析氢而影响铬的沉积，另一方面粗糙表面的比表面积较大，导致镀铬时低电流密度处的电流密度太小而不能沉积铬  处理方法：增加研磨或抛光工序，降低毛坯的粗糙度，提高待镀工件的表面质量

  (2)底镀层粗糙

  镀镍以前，用氰化镀铜或焦磷酸盐镀铜作为底镀层的工件，表面镀层色泽较暗，通过酸铜和镍加厚镀层之后，底镀层的缺陷较为明显，呈现粗糙的镀层。该镀层在镀铬时，一方面由于氢在粗糙表面上的过电势较小，容易析氢而影响铬的沉积；另一方面由于粗糙表面的比表面积较大，导致镀铬时低电流密度处的电流密度太小而不能沉积铬

  处理方法：

 a．底镀层粗糙的工件，增加抛光工序，提高底镀层的光洁度；

  b．加强技术管理，改善底镀层的质量，严格按《标准作业指导书》操作

  (3)光亮镀镍液的温度太高

  详见第四章故障现象1(11)的原因分析及处理方法

  (4)光亮镀镍液的pH值太高

  详见第四章故障现象1(8)的原因分析及处理方法

  (5)镀镍液中有未除尽的保险粉

  用保险粉处理镀镍液中的六价铬杂质，若多余的保险粉未被除尽，将会黏附在镍镀层表面，后工序的水洗又洗不干净，在镀铬时，保险粉把六价铬还原成三价铬，形成灰色铬的沉积层  处理方法：加0.3～0．5mL／L 30％的双氧水，破坏多余的保险粉(氧化成硫酸盐)，然后再加热赶走多余的双氧水

  (6)镍层在空气或水中存放时间过长

  详见故障现象l(3)的原因分析及处理方法

  (7)镀铬的阳极导电不良

  镀铬与一般电镀不同，采用不溶性阳极，主要采用的是铅或铅合金(铅一锑合金阳极；铅一锡合金阳极；铅一银合金阳极)，近年来也有钛镀铂或铌阳极

  在铬酸电解液中，金属铬镀层是由六价铬直接还原的，而

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (7)镀铬的阳极导电不良

金属铬阳极溶解时，却以不同价态的离子形式存在，主要是以三价铬的离子形式进入溶液，而阳极的电流效率接近100％，这将导致三价铬的含量迅速增加，而阴极电流效率只有10％～25％，使得三价铬离子不断升高，铬镀液不稳定。另外，金属铬硬而脆，不易加工成型。在正常生产中，铅或铅合金阳极的表面上生成一层暗褐色的二氧化铅膜

    Pb+2H₂0一4e^一一PbO₂+4H⁺

  这层膜不影响导电，阳极反应仍可正常进行，其电极反应为

    2Cr³⁺+7H₂0一6e^一一Cr₂0₇^2-+14H⁺

    2H₂0一4e^一一0₂↑+4H⁺

  由上述反应可以看出，在阴极生成的三价铬离子，在阳极上又重新氧化成Cr₂0₇^2-，从而使电解液中Cr³⁺浓度维持在一定的水平，以保证镀铬生产的正常进行。当镀液中的三价铬离子含量过高时，可采用大面积阳极和小面积阴极的方法进行电解处理，以降低镀液中三价铬的含量。在生产中一般控制阳极面积：阴极面积一(2：1)或(3：2)，即可保持三价铬的稳定(在工艺允许的范围内)。阳极的选择第一考虑的是导电，由于镀铬溶液的分散能力和覆盖能力较差，阴阳极问的几何因素对电镀质量影响大，所以镀铬阴阳极的形状是镀层厚度均匀与否的决定因素，在生产中特别是在镀硬铬上，大量采用象形阳极来保证厚度均匀。就是在装饰性电镀生产中，也尽量采用合理的阳极摆放，并采用辅助阳极、阴极屏蔽的办法来辅助，使阳极到阴极的电力线尽可能分布均匀，来提高产品的质量

  在不通电时，悬挂于镀液中的铅或铅合金阳极，由于遭受铬酸浸蚀而在其表面形成导电性很差的黄色铬酸铅膜，使槽电压升高，严重时造成阳极不导电，因此，在不生产时，应将阳极从镀槽中取出，浸在清水中，使用前用钢丝刷洗刷去黄色的铬酸铅后，在通电的情况下重新挂入镀槽，防止再生成铬酸铅黄色膜。若黄色膜坚固难以刷去，可在碱液(5％NaOH)中浸几天，待膜软化后，再刷洗除去。如果阳极表面为褐色膜，该膜是二氧化铅，那么阳极导电良好

  铬酸及某些催化剂(如F一)对阳极的浸蚀机理。在断电时，对铅阳极及二氧化铅膜均有浸蚀作用，形成大量的铬

    可能原因

    原因分析及处理方法

(7)镀铬的阳极导电不良

酸铅沉积在阳极表面，使已形成的二氧化铅与阳极的基体剥离，而影响导电。为了减轻阳极的腐蚀，在普通镀铬中使用含锑6％～8％的铅一锑合金阳极，它比纯铅阳极的抗腐蚀性能好，并且由于锑的加入，阳极不易变形。对于含氟的镀铬溶液常使用含锡60／4～12％的铅一锡合金阳极。若使用含银1％～2％的铅一银合金阳极，其抗腐蚀性较为显著，尤其是对于含氟的镀铬阳极，其抗腐蚀性更加显著，并且由于银的加入，阳极不易变形

  处理方法：据镀铬工艺和阴极几何形状，合理选择和设计阳极的材质、几何形状和阳极面积，并加强阳极的维护保养

  (8)挂具接触

不好

  由于镀铬电镀液的分散能力差，阴极电流效率低，操作时的阴极电流密度较高，通常比底镀层的阴极电流密度大5～10倍，因此，挂具的设计、材料的选用、上架操作和挂具的维护保养都有较严格的要求

  在设计挂具时，应以镀铬的电流作为选材的依据，特别是挂具的挂钩、主杆和支杆的截面积均应能通过镀铬所需电流(紫铜基材可以通过3A／mm2的电流值，黄铜基材可以通过2.5A／mm²的电流值；钢铁底材可以通过2.0A／mm²的电流值)。挂具挂钩上设置坚固螺钉，使挂具在通电时与阴极铜排接触牢固。零件装挂时尽量采用弹性挂钩(或称绷钩)，零件上挂后接触紧，不晃动。零件装挂点不宜选在主要表面上，零件装挂时，应以零件主要表面面向阳极，在零件人槽和出槽时，不产生气袋和带出槽液(积液)。另外，由于镀铬的阴极电流效率低，电镀时有大量气体析出，所设计的挂具和零件装挂位置应有利于气体逸出，防止因气体的滞留产生镀层不连续、麻坑或条纹等异常

  在此需要特别强调的是，镀铬零件采用绑丝挂具时，需要注意的几个问题

  ①合理选择绑丝的材质和规格。在材质的选择方面，一般选用细铜丝而不使用细铁丝。选择铜丝的规格，以直径为声l～2mm为宜，若直径较大的话，在绑丝处的表面因被遮盖而阻碍铬的正常沉积，也不可以使用双丝绑扎，那样被遮盖的面积更大，若工件的受镀面积较大，必要时可采取不同部位多处分别绑丝，以解决因铜丝的截面过小、导线的电阻过大而出现的电镀产品的质量问题

  ②绑丝的松紧要适当。绑丝过紧，该处表面被遮盖，从而影响铬的沉积；绑丝过松，引起导电不良，镀铬时电流有可能会时断时续，产生灰色铬镀层，在底镀层还可能会产生绑丝痕迹，影响产品的外观质量

  ③绑丝位置的选择要适当。绑丝的位置选择在工件的非装饰部位、直径较小的部位，并且盲孔的气体易于排放以及保证工件的电力线分布均匀，以防止产生绑丝痕迹象、盲孔部位产生气袋和尖端、边缘部位出现烧焦等品质异常

  ④绑丝用的铜丝需经过处理。镀铬工件用的绑丝，事先须经过酸洗，最好镀上薄层镍，否则绑丝处的镀件表面难以沉上铬层

  ⑤同一串镀件的外形相似，受镀面积基本一致。不同外形的工件，沉积铬的难易有别，所以在电流的设定、受镀时间的控制等方面都有所区别，若工件的外形和受镀面积相关较大的工件在同一串中施镀的话，小的工件因电流过大而出现烧焦，大的工件却因电流过小而不能全部沉上铬层

  ⑥每串绑丝的长度要适当。一串工件的长度以与阳极板在液面以下的长度相等为宜，上部工件低于液面5cm，下部工件低于阳极板的下边缘5cm。若因工件的数量不足而不能绑至上述要求的长度时，可在尾部留一段铜丝，引走部分电流，以避免末端工件被烧焦

  ⑦镀铬工件不宜使用旧铜丝。因旧铜表面粗糙且弯曲不直，易产生绑丝印痕

  ⑧控制工件之间的间距。工件与工件之间的间距以大于工件本身的横截面尺寸的l．5倍为宜，若两者之间的间距过小，那么截面的中心部位就难以沉上铬层，若间距过大，则会影响产能

  ⑨重量轻的小件采取防晃动措施。工件是靠自身的重量来导电的，对于重量轻的小件，易受工件表面的气体析出而随波飘动，从而影响铜丝与镀件之间的正常电流通过，导致电流时断时续，影响电镀的质量。可以采取下部固定或坠非电镀件的措施，防止该类异常的发生

  挂具不需要导电的部分要全部绝缘，另外，挂具要经常修理，特别是挂钩上的镀层应退除，如挂钩上的结瘤、支状疏松的结晶会损耗大部分电流，导致挂钩处实际分布的电流密度下降，甚至无镀层沉积

    可能原因

    原因分析及处理方法

(9)铬酸含量太低或硫酸含量太高

  铬酐的水溶液是铬酸，是铬镀层的唯一来源。实践证明，铬酐的浓度可以在很宽的范围内变化。例如，当温度在45～50℃，Dk=10A／dm²时，铬酐浓度在50～500g／L范围内变化，甚至高达800g／L，均可获得光亮镀铬层。一般生产中采用的铬酐浓度为150～400g／L之间。铬酐的浓度对镀液的电导率起决定性作用，镀液温度升高，电导率随铬酐浓度增加向稍高的方向移动。因此，单就电导率而言，宜采用铬酐浓度较高的镀铬液。但采用高浓度铬酸电解液时，由于随工件带出损失严重，不仅造成材料的浪费，更主要的是会造成严重的环境污染。而低浓度镀液对杂质金属离子比较敏感，覆盖能力较差。铬酐浓度过高或过低都将使获得光亮镀层的温度和电流密度的范围变窄。铬酐浓度低的镀液阴极电流效率较高，多用于镀硬铬。较浓的镀液主要用于装饰电镀，镀液的性能虽然与铬酐含量有关，最主要的取决于铬酐和硫酸的比值。一般控制Cr03：SO₄^2-=(80～100)：1，最佳值为100：1。当SO₄^2-含量过高时，对胶体膜的溶解作用强，基体露出的面积大，真实电流密度小，阴极极化小，得到的镀层不均匀、发花，特别是工件凹处还可能露出基体金属。当SO₄^2-含量过低时，阴极表面只有很少部位的膜被溶解，即成膜的速度大于溶解的速度，铬的析出受阻或在局部地区放电长大，所以，镀层发灰粗糙，光泽性差。

  处理方法：分析调整镀液成分，并控制Cr0₃：SO₄^2-=l00：1，若SO₄^2-的含量过高；加入计算量的BaCO₃，过滤镀液

  (10)三价铬离

子过多

  镀铬液中的三价铬离子是铬电沉积过程中Cr⁶⁺在阴极上还原产生的，与此同时，Cr³⁺在阳极上又将重新被氧化成Cr⁶⁺，

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (10)三价铬离子过多

所以，Cr⁶⁺在镀铬液中的含量在一定条件下可达到平衡，平衡时的浓度取决于阴、阳极面积之比，一般为S_A：S_k=2：1。Cr³⁺是阴极胶体膜骨架，是阴极胶体膜的主要成分，只有当镀铬液中含有一定的Cr³⁺时，铬的沉积过程才能正常进行。普通镀铬液中三价铬的最佳含量取决于镀液的组成、工艺条件及杂质的含量，一般为2～4g／L(有资料报道：Cr³⁺含量大约为铬酸含量的l％～2％)，不允许超过8g／L。当Cr³⁺过低时，相当于SO₄^2-含量偏高时出现的现象，使阴极膜不连续，镀液的分散能力差，而且硬度低、光泽性差、电流效率也较低，而且只有在较高的电流密度下才产生铬的沉积。当Cr³⁺过高时，相当于SO₄^2-含量不足，阴极膜增厚，不仅显著降低镀液的导电性，使槽电压升高，而且镀铬层的光亮度范围缩小，工件的尖端或边缘会出现烧焦，如果阴极电流密度较低时，会使工件深凹处镀不上铬，还会引起镀层产生暗色、脆性及斑点等。严重时，只能产生粗糙、灰色镀层。

  新配制镀液Cr³⁺的产生方法

  ①采用大面积阴极电解。电解的条件是阴极面积必须大于阳极面积，镀液中必须含有足够量的硫酸。在电解时，阴极反应式为

    Cr₂0₇^2-+14H⁺+6e^一一2Cr³⁺+7H₂O

  即阴极上发生Cr⁶⁺的还原，此反应若无硫酸存在，反应即刻停止。阳极反应式为

    2Cr³++7H₂0一6e^一一Cr₂0₇^2-+14H⁺

  即阳极上发生Cr⁶⁺的氧化。在阴极面积大于阳极面积的情况下，六价铬的还原趋势大于三价铬的氧化趋势，总的结果使三价铬含量升高。相反，若在阴极面积小于阳极面积的情况下电解，则使三价铬的含量逐渐降低

  ②用还原剂将Cr⁶⁺还原产生三价铬。还原六价铬的还原剂有酒精、草酸和冰糖等，较为常用的是酒精(98％)，用量为0.5ml／L。在加入酒精时，由于反应放热，应边搅拌边加入，否则反应剧烈，使铬液溅出。加入酒精后，稍作电解，即可投入使用

  ③添加部分旧的镀铬液。在镀铬过程中，必须防止镀铬液的Cr3+升高，除了要有足够大的阳极面积外，还要防止铜、铁工件落人和有机物的带入，因为这些物质都能促使六价铬的还原，使三价铬含量增加  降低三价铬离子常用的方法有强氧化法、离子交换法、电渗析法和稀释法，但最常用的是电解法

  处理方法：电解法在阳极面积大于阴极面积10～30倍、镀液温度为50～60℃、阴极电流密度为1.8～2.0A／dm²的条件下进行电解，处理时间视Cr³⁺的含量而定，一般在上述情况下．通电处理1h，约氧化三价铬0.3g/L左右。

    可能原因

    原因分析及处理方法

(11)铁杂质过多

  镀铬液中Fe³⁺的含量在3g／L以下，对镀铬层无明显的影响，但其含量大于5g／L时，铬层光泽差，光亮镀铬层的阴极电流密度缩小，镀液的电阻增大，工作电流不稳定；当其含量大于l0g／L时，镀液颜色变深，呈棕褐色，镀层上出现黄色斑点

  铁杂质的来源：镀铁工件落入槽内、铁件深凹处未镀覆镀层部位的化学溶解以及铬阳极的溶解和化学材料的带入等

  处理方法一：稀释法把铁杂质含量高的镀铬液抽出计算量的部分，作为塑料电镀的粗化液或镀锌的钝化液，然后再补充部分新镀铬液，使铁杂质的含量降低至允许范围内

  处理方法二：阳离子交换法

  a．将镀铬液稀释至Cr0₃<130g／L；

  b．用732#强酸性阳离子交换树脂(或其他树脂)交换处理，除去Fe³⁺、Cr³⁺和其他阳离子；

  C．蒸发浓缩处理液，至Cr0₃含量至工艺范围内；

  d．向处理液中加入0.5mL／L 98％的酒精，再电解一段时

间，产生适量的三价铬，即可电镀

  处理方法三：隔膜电解法  将含有金属杂质离子的镀铬液注入阴极室中进行电解，Cr⁶⁺还原成Cr³⁺，同时镀液的pH值升高，金属杂质形成氢氧化物沉淀，再经过滤后，将有害的金属杂质除去。含Cr³⁺的镀液通过电渗析进入阳极室外，再进行电解，Cr³⁺在阳极被氧化成Cr⁶⁺，与此同时，pH值降低，这样可使镀铬液再生。值得注意的是，此法隔膜的质量是关键，为了延长隔膜的使用寿命，镀铬液需经稀释至100～150g

  处理方法四：CS型镀铬净化剂法  此法可除去异金属杂质，经济、方便、迅速

    可能原因

    原因分析及处理方法

  (12)铜、锌、铅、镍杂质过多

  镀铬液铜、锌、铅杂质含量过高时，会明显降低镀铬层的覆盖能力，铜杂质最高允许含量5g／L，锌杂质最高允许含量3g／L

  铜、锌、铅杂质的来源：工件落入镀铬槽内、工件深凹处未镀覆镀层部位的化学溶解以及铬阳极的溶解和化学材料的带入等

  现象判定：若镀铬液的色泽变深、电压比刚建浴时要大，就说明镀铬液中可能受到异金属杂质的污染 

  处理方法一：同故障现象2(11)的处理方法一～处理方法四

  处理方法二：采用低电流密度电解处理(0.2～0.5A／dm²)

  (13)硝酸根杂质过多

  在镀铬液中，硝酸根离子最有害，当镀铬液中NO₃^->0.1g／L时，铬层灰暗，失去光泽；镀液的深镀能力和阴极电流效率降低；工作电流密度范围缩小；对铅阳极及其他铅材设施腐蚀性增大。当NO₃^->1g／L时，在正常的电流密度下，阴极上难以得到铬层，即使升高电流密度，也只能得到

灰黑色的镀层

  处理方法一：电解法(NOa的杂质含量低)以每升电镀液1A电解处理

  处理方法二：电解法(NOa的杂质含量较多)

  a．加入计算量的BaC0₃，除去镀液中SO₄^2-，使铬不能在阴极上沉积，有利于NO₃^-在阴极上还原；

  b．将镀铬液加热至65～80℃；

  C．设定阴极电流密度在10～20A／dm²之间，进行大电流

    可能原因

    原因分析及处理方法

(13)硝酸根杂质过多

电解，使NOf在阴极上还原为NH3除去，直至镀铬液正常，阴极反应为

    NO₃^-+9H⁺+9e^一一NH₃↑+3H₂0

  d．分析调整镀液成分后，试镀