PG电子模拟器:镀硬铬基础知识

  根据用途不同，对于有些部件来说耐磨耗处理很重要。在本手册中，介绍了面向零部件生产的全部过程中需要仔细考虑这些“耐磨损”的场合时，所推荐的表面处理工艺和材料。除了介绍“镀硬铬”的基础知识之外，还对其特性与需要注意的几点进行了详细阐述。

  从表面处理和材料的角度分别两两比较，合计4种评价结果，并按照耐磨损性由高到低的顺序予以介绍。除了耐磨损性外，还列出了常常要予以考虑的滑动性能、抵抗腐蚀能力和耐热性等项目，以便将其放在一起比较。

  各种项目的说明请参考下表。此外，表中的◎○△×是在所有4种性能相互对比下的参考值。可以在今后的选型使用过程中作为参考。

  材料已预先做过热处理（淬火、回火），具有一定的硬度，机械加工后无需再次热处理。

  材料已预先通过热处理（淬火、退火）消除掉残余应力，即使是切削量较大的零件形状也不易发生变形或是超出公差要求。

  耐磨损性最好的【镀硬铬】究竟是怎样的表面处理？接下来详细的介绍其特性及注意事项。

  “镀硬铬”是一种能够形成非常坚硬的镀膜的表面处理工艺。可通过表面硬化实现不易划伤、不易刮伤，因此如果是希望提升耐磨损性的场合，建议采用这种工艺。

  衡量硬度的标准包括“洛氏硬度”（HRC）和“维氏硬度”（Hv），其参考值如下所示。数值越大表示越坚硬，所以“镀硬铬”的膜层硬度比之前比较过的其他表面处理和材料都更加坚硬。

  此外，如下表中所示，根据镀膜种类的不同，“镀硬铬”的硬度也存在一定的差异。关于闪镀，将在后文中予以详细讲解。

  当一个部件要承受较大外界的力的作用时，“表面与材料（基材）都必须坚硬和耐冲击”，因此建议选择硬度及耐磨损性均较高的“材料”和“表面处理工艺”。

  另一方面，对于所承受的外力不足以让零部件变形，但要经常滑动的部件等，则只需“仅让表面硬化以更加耐磨”即可。此时，可选择低成本的材料，同时选择硬度及耐磨损性较高的表面处理工艺。如上所述，需根据部件状况及使用需求对应选择。

  如上所述，“镀硬铬”是推荐用于易磨损滑动部件的表面处理工艺，但如果让“镀硬铬”的部件之间相互滑动的话，则反而更容易产生磨损。

  不仅是镀硬铬必须要格外注意，成分相似的金属之间相互接触时，存在发生粘结的风险（相互接触的物体之间相互吸引）。如果在滑动不畅的状态下运动，需要的驱动力更大，则接触面表面所承受的破坏力也会随之增大，因此两个部件都会快速磨损。

  通过将其中一个滑动部件改为不同的表面处理工艺或材料，能够尽可能的防止出现“两个部件一起过快磨损”的情况。当其中一侧的部件采用镀硬铬时，另一侧部件（耐磨损性较差）会快速磨损，其更换周期会提早、更换频率会提高。因此，如图1的（2）所示，将易于更换的部件改为镀硬铬以外的表面处理工艺及材料，能减轻维护负担。此外，将（2）改为成本较低的表面处理工艺和材料，能够更好的降低维护成本。

  什么是存在硬度差异的“闪镀”处理工艺？可实现低成本、短交货期。下面就对此予以详细讲解。

  “镀硬铬”是“电解镀膜（电镀）”的其中一种，通过向浸泡着工件的水溶液通电，在工件表明产生镀膜。镀膜的厚度与电镀处理过程中的电流强度以及通电维持的时间成正比。

  在电镀中通过很短的时间即形成镀膜层的工艺被称为“闪镀”。与常规的镀膜工艺相比，闪镀的处理时间短、膜厚较薄，膜层硬度低于前文所述的常规镀膜硬度。

  闪镀的处理工序如下图所示，因为缩短了“电镀处理”过程所需的时间，省去了“精加工”工序，以此来降低成本、缩短交付周期。

  利用电力形成镀膜的“电镀”很难保证膜层均匀，由于电流密度无法保持一致，所以根据工件的浸没位置和形状不相同，会出现镀膜难以附着的情况。凹陷及开孔部位的内侧会如下述照片所示。

  当希望提升凹陷以及开孔部位内侧的耐磨损性时，建议采用能够在复杂形状上形成均匀膜厚的“无电解镀镍”工艺以及无需进行表面处理就可以在一定程度上完成较高耐磨损性的“NAK55（同等）”、“S50C（调质处理）”材料。

  本篇介绍了镀膜目的及其种类，下篇继续讲解电解镀、无电解镀及其他镀膜工艺。

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