鍍硬鉻的溫度影響,鍍硬鉻層的耐磨性能與其硬度息息相關(guān),通常硬度越高,耐磨性能越好。硬鉻層的硬度與電鍍時(shí)的溫度、電流密度和溶液成分有關(guān)。當(dāng)鍍液中鉻酐含量固定時(shí),硫酸根含量升高會(huì)使得鍍層硬度下降。
鍍液溫度越高,硬度越低,電流密度越高,硬度越高。由于高硬度和高應(yīng)力(脆性)往往是相關(guān)的,因而鍍硬鉻層的硬度不宜過(guò)高。將鍍液溫度控制在35~55℃之間,將電流密度控制在30~50A/dm2 之間,可獲得滿足空客鍍鉻層硬度技術(shù)要求(≥700HV)的鍍鉻層。
鍍硬鉻生產(chǎn)過(guò)程,單層鉻鍍層只有達(dá)到相當(dāng)厚度時(shí),才具有較好的耐腐蝕性。不過(guò),當(dāng)鉻鍍層厚度達(dá)到65μm 以上時(shí),再增加厚度并不會(huì)進(jìn)一步改善其耐蝕性能。一般來(lái)說(shuō),電鍍時(shí)間對(duì)硬鉻層厚度的影響很大,而電鍍時(shí)間的選擇,取決于鍍液主鹽濃度、溫度、電流等工藝條件。
在實(shí)際的電鍍生產(chǎn)過(guò)程中,為控制鍍鉻層厚度,改善外圓鍍鉻零件的鍍層均勻性,常采用筒形電鍍陽(yáng)極,并在電鍍過(guò)程中定時(shí)對(duì)合金鋼零件進(jìn)行翻面和調(diào)換位置,以保證獲得的鍍硬鉻層均勻、細(xì)致。
鍍硬鉻在工作的過(guò)程中是可以在表面上鍍一層較厚的產(chǎn)品,在進(jìn)行操作時(shí)其厚度一般會(huì)在20μm以上,鍍硬鉻在工作時(shí)主要是利用鉻的特性提高零件的硬度、耐磨、耐溫和耐蝕等性能。硬鉻是一種傳統(tǒng)的表面電鍍技術(shù),已經(jīng)應(yīng)用長(zhǎng)達(dá)70多年。鍍鉻層硬度高、耐磨、耐蝕并能長(zhǎng)期保持表面光亮且工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單,成本較低。長(zhǎng)期以來(lái),鉻鍍層除了作為裝飾涂層外,還廣泛作為機(jī)械零部件的耐磨和耐蝕涂層。電鍍硬鉻鍍層技術(shù)常常用
電鍍硬鉻在工作的過(guò)程中根據(jù)不同的基體,選取不同基體的通用流程,比如針對(duì)鋼鐵基體、銅及銅合金基體、鋁及鋁合金基體、塑料基體等,都有與這些基體材料相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)前處理流程。根據(jù)某種基體的具體牌號(hào)來(lái)確定有無(wú)專用工藝,如果沒(méi)有則需要重新制定。比如鈹青銅的前處理與普通黃銅不同。
電鍍硬鉻還要根據(jù)產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)和表面要求來(lái)選定相應(yīng)的表面處理或精飾工藝,比如全光亮鏡面要求的表面要增加磨光和拋光工序。有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有色金屬制件或有盲孔的制件則要選用超聲波除油處理等工藝。
電鍍硬鉻去除金屬表面之油質(zhì)、脂肪、研磨劑,及污泥??捎脟娚湎磧?、溶劑洗凈、浸沒(méi)洗凈或電解洗凈。清洗:用冷或熱水洗凈過(guò)程之殘留洗凈劑或污物。酸浸:去除銹垢或其它氧化物膜,要注意防止基材被腐蝕或產(chǎn)生氫脆??杉右种苿┮员苊膺^(guò)度酸浸。酸浸完后要充份清洗。
電鍍硬鉻促進(jìn)鍍層附著性,可用各種酸溶液使金屬表面活化。漂清:電鍍前立刻去除酸膜,然后電鍍。
硬聚氯乙烯板或鋼槽內(nèi)襯軟聚氯乙烯均可,槽邊應(yīng)有抽風(fēng)設(shè)備,整流器:要有足夠的容量與鍍槽配套,波紋系數(shù)小于5%,電壓不小于15V,陽(yáng)極:使用的陽(yáng)極為鉛錫合金(錫:7%)或鉛銻合金,輔助及象形陽(yáng)極亦應(yīng)采用鉛錫或鉛銻合金。
加熱器:選用鈦、鉛或聚四氯乙烯材料,冷卻管:選用鈦或鉛材料,過(guò)濾泵:過(guò)濾泵的材料宜采用不銹鋼或適當(dāng)?shù)哪豌t酸塑料。
電鍍硬鉻工藝的主要特點(diǎn)
從常用的鉻酸電解液中電鍍鉻,其工藝特點(diǎn)如下:
1、鍍鉻電解液的主要成分不是金屬鉻鹽,而是鉻酸。
2、鍍鉻電解液中必須加入少量具有催化作用的陰離子,如硫酸根、氟硅酸根離子等,才能使電鍍過(guò)程正常進(jìn)行。
3、電解液的分散能力很低,不易得到均勻的鍍層。要想等到厚度均勻的鍍層,必須采用適當(dāng)?shù)膴A具、象形陽(yáng)極、輔助陰極或絕緣屏蔽等措施。
4、鍍鉻使用的電流密度很高,電流密度常在20A/dm2以上;鍍鉻槽電壓較高,通常6~12V。
5、鍍鉻電解液的電流效率較低,,普通鍍鉻電解液的電流效率在20%左右。
6、陽(yáng)極采用鉛、鉛-銻合金或鉛-錫合金等做不溶性陽(yáng)極,不能用金屬鉻作陽(yáng)極。
7、工藝參數(shù)對(duì)鍍鉻層性質(zhì)有影響,采用不同的電流密度和溫度,可得到不同性質(zhì)的鍍鉻層。
鍍鉻過(guò)程還有三個(gè)特殊現(xiàn)象:陰極電流效率隨鉻酸濃度的升高而下降,降溫度升高而下降,隨陰極電流密度的升高而升高。