摘 要：传统镀硬铬技术存在环境污染问题及镀铬层的性能缺陷。综述了几种可以替代镀硬铬的新工艺的特点、性能及其研究现状，包括非晶态合金镀、高速火焰喷涂、镀金刚粉、离子束注入技术等。以上技术有许多优点，但也各有局限性。提出了选择合适镀硬铬替代工艺的要求。
关键词：电镀；镀铬；非晶态合金镀；高速火焰喷涂；金刚粉镀；离子束注入
1 前言
镀硬铬是一种传统的表面电镀技术，已经应用长达70多年。镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持表面光亮且工艺相对比较简单，成本较低。长期以来，铬镀层除了作为装饰涂层外，还广泛作为机械零部件的耐磨和耐蚀涂层。电镀硬铬镀层技术常常用来修复破损部件。
但电镀硬铬工艺会导致严重的环境问题，镀铬工艺使用的铬酸溶液，会产生含铬酸雾和废水，而且还有其它一些缺点，如：硬度一般为800~900HV，硬度比一些陶瓷和金属陶瓷材料低，且硬度还会随温度升高而降低；镀铬层存在微裂纹，不可避免产生穿透性裂纹，导致腐蚀介质从表面渗透至界面而腐蚀基体，造成镀层表面出现锈斑甚至剥落；电镀工艺沉积速度慢，镀0.2~0.3mm厚的镀层往往需要2~3个班的时间，也不利于厚镀层的应用。
因此，研究领域一直努力寻找替代电镀硬铬的新工艺。目前已出现许多新工艺并得到应用和发展。
2 几种替代镀硬铬工艺的特点及性能
下面着重介绍几种硬铬工艺的替代新工艺。
2.1优异代镀铬新工艺———钨基非晶态合金镀
电镀钨基非晶态合金代替镀铬工艺是一种非晶态合金电镀技术，镀层的主要成分为W-Fe-Ni和W-Co-Ni及其它少量的合金成分，完全不含铬元素。该工艺从研发开始即引进了清洁生产的概念，能耗小，废弃物处理量少，系统完全内循环。相对于镀铬工艺，其主要特点为：克服了现有镀铬工艺六价铬对环境的严重污染；在硬度、耐磨、耐蚀等主要性能上相当或优于镀铬；物料利用率高，生产成本较低；可以充分利用现有的镀铬工艺设备，改造工程小；镀液为弱碱性，因而对厂房和设备的腐蚀小，延长了设备的使用寿命。
其性能指标在以下几方面也优于镀铬工艺。耐蚀性：传统的镀硬铬工艺不能形成耐蚀性 强的镀层，而这种工艺形成的镀层经机械科学研究院武汉材料保护研究所检测，证明在5%的H2SO4或NaOH中，在室温下72h不腐蚀，比镀硬铬的耐蚀性能强。 显微硬度：使用维氏硬度计测出所镀镀层的维氏硬度为600~1300HV，维氏硬度的变化直接与镀层的组分有关。 镀厚能力：镀厚可达到0.3mm，通过对不同的基底材料进行合适的前处理，可以得到与基底材料结合力很好的镀层。与基底接触的部分略带裂纹，远离基体则裂纹消失，因此该镀层镀厚后可以很好地保护基底，克服镀硬铬无法做到的无裂纹镀硬铬。
湖南省长沙英才科技有限公司成功将“ 电镀钨基非晶态合金电镀技术”用于大型工艺电镀，完成了我国新一代用非晶态合金电镀代替电镀铬的绿色革命，从而为我国的电镀产品进入西欧和日本市场拿到了“ 绿色通行证”。
钨基非晶态合金镀目前主要应用在机械、化工、冶金等行业的作业零件（ 如曲轴、凸轮、轨辊、模具、切削刀具等）和管道系统的表面涂层方面。在电镀钨非晶态合金时，与镀铬工艺类似，镀液的选择和工艺参数的控制是非常重要的。该工艺实现了清洁生产的目的，生产工艺成熟时可完全替代镀铬工艺。
未完待续
参考文献略
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