[发明专利]一种切削刀具表面镀铬工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种切削刀具表面镀铬工艺。

背景技术

表面处理，特别是金属表面处理是一项非常有用、也是非常普及的实用技术，早在一千多年前我们的祖先就已发现并能很好掌握和利用这项技术。电镀已有一百多年的历史，是进行装饰保护及获得某些新的性能的一种电化学加工技术，它有着很广的应用范围。铬的熔点1900℃，硬度（HB）800-1000。铬在潮湿的空气中很稳定。铬的这些特性使得它在工业上，特别是电镀工业上有非常重要的地位。关于铬电解沉积的实验要追溯到上个世纪，而镀硬铬、松孔镀铬是在第二次世界大战以后很久才得以实现。现在我们可以看到有许多零件如发动机气缸、曲轴等为提高其耐磨性及硬度都镀有铬层。但就在一般切削刀具如锉刀、拉刀、铰刀、丝攻等上镀铬在国外曾有报道，国内则为空白。而就镀液成分作为装饰性镀铬标准液即所谓Sargenl镀液是铬酐250克/升，硫酸2.5克/升;作为其它特种用途的镀液铬酐和硫酸的比例在120/l-80/1间变化。现有低、中、高浓度镀液的铬酐含量在50克/升-300克/升之间。对于不同的被镀工件其镀液的成分是不同的，而且使用的电流密度，镀液的温度也是特定的。也就是说镀铬过程中每一个条件的变化都会影响铬层的质量。

现有的切削刀具，一般都采用T12A钢或W18Cr4v合金钢，其硬度范围为56-68HRC，对于不同用途的刀具采用不同的材料。但是这些刀具在加工硬质合金如经过渗氮处理工具钢、合金钢刀具、模具和工夹具等时就显出硬度不足、耐磨性差、寿命短等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种切削刀具表面镀铬工艺，利用铬的高硬度、高耐磨性对提高金工刀具的硬度、延长其使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种切削刀具表面镀铬工艺，该镀铬工艺采用的镀液的组成为：硫酸铬0.30-0.40mol/L，硫酸钠0.9-1.1mol/L，硼酸0.3-0.5mol/L，硫酸镁0.2-0.4mol/L，十二烷基硫酸钠0.0001-0.004mol/L，甲酸0.2-0.4mol/L，酒石酸0.3-0.5mol/L，硫酸亚铁0.6-0.8mol/L，其余为溶剂水；所述电镀工艺为：工作温度38-42℃，电流密度16-18A/dm2，镀液pH值2.0-3.5，电镀时间8-12分钟，阳极为钛基二氧化铱电极。

本发明配方组分中硫酸铬为镀液提供铬离子，硫酸钠为导电盐，用来增加镀液电导，提高镀液分散能力并减少电耗；硼酸为镀液缓冲剂，用来维持镀液的pH值在工艺范围内；硫酸镁一方面作为导电盐增加镀液电导，另一方面它在pH值4～5之间具有很好的缓冲能力，可有效防止三价铬氢氧化物的生成和沉积；十二烷基硫酸钠作为润湿剂，用来降低镀液的表面张力，减少镀层针孔；甲酸和酒石酸与三价铬离子络合，将惰性的三价铬水合物转化为电活性高的易沉积络离子，以提高镀液的沉积速度和电流效率，改善镀层质量；硫酸亚铁用来防止三价铬离子被氧化为六价铬离子，同时将镀液中已存在的六价铬离子还原为三价铬离子以提高镀液的稳定性和使用寿命。

本发明具有如下有益效果：

采用本发明方法制成的有铬层的切削刀具，其特征在于切削刀具工作面镀有12-15微米厚度的铬层。其切削刀具坯料是现有切削刀具坯。本发明的有铬层的切削刀具表面硬度可达HRA80-87，若和现有相同切削刀具相比较可延长使用命两倍以上。

具体实施方式

实施例一

一种切削刀具表面镀铬工艺，该镀铬工艺采用的镀液的组成为：硫酸铬0.30mol/L，硫酸钠1.1mol/L，硼酸0.3mol/L，硫酸镁0.4mol/L，十二烷基硫酸钠0.0001mol/L，甲酸0.4mol/L，酒石酸0.3mol/L，硫酸亚铁0.8mol/L，其余为溶剂水；所述电镀工艺为：工作温度38-42℃，电流密度16-18A/dm2，镀液pH值2.0-3.5，电镀时间8-12分钟，阳极为钛基二氧化铱电极。

实施例二

一种切削刀具表面镀铬工艺，该镀铬工艺采用的镀液的组成为：硫酸铬0.40mol/L，硫酸钠0.9mol/L，硼酸0.5mol/L，硫酸镁0.2mol/L，十二烷基硫酸钠0.004mol/L，甲酸0.2mol/L，酒石酸0.5mol/L，硫酸亚铁0.6mol/L，其余为溶剂水；所述电镀工艺为：工作温度38-42℃，电流密度16-18A/dm2，镀液pH值2.0-3.5，电镀时间8-12分钟，阳极为钛基二氧化铱电极。

实施例三

一种切削刀具表面镀铬工艺，该镀铬工艺采用的镀液的组成为：硫酸铬0.35mol/L，硫酸钠1.0mol/L，硼酸0.4mol/L，硫酸镁0.3mol/L，十二烷基硫酸钠0.00025mol/L，甲酸0.3mol/L，酒石酸0.4mol/L，硫酸亚铁0.7mol/L，其余为溶剂水；所述电镀工艺为：工作温度38-42℃，电流密度16-18A/dm2，镀液pH值2.0-3.5，电镀时间8-12分钟，阳极为钛基二氧化铱电极。