Технология проведения операции хромирования

 

Хромирование используютдля увеличения износостойкости, твердости, химической стойкости и прирабатываемоести без трения, обеспечения жидкостного трения, восстановления размеров изношенных деталей, а также для декоративных целей. Осадки хрома различают по внешнему виду и по физическим и механическим свойствам. Для улучшения адгезии с металлом и получения химически стойких покрытий наращивание хромом часто осуществляется с подслоями из других металлов.

Хромирование получило самое широкое распространение среди гальванических покрытий. Причиной такого быстрого и широкого распространения являются высокая химическая стойкость и износостойкость электролитического хрома. В процессе хромирования не нарушается структура металла изделия. Нанесенный слой хрома имеет высокую износостойкость (при толщине покрытия от10 до 400 мкм). Обработанная таким способом поверхность хорошо сопротивляется коррозии, воздействию высоких температур и органических кислот. Такое покрытие наносится на сталь, чугун, медь, латунь и другие металлы. Нанесенный хром имеет надежное сцепление с основным металлом детали.

Хромирование ведется в двух направлениях:

защитно-декоративное;

износостойкостное.

При защитно-декоративном хромировании изделия перед нанесением хрома покрываются никелем или медью и никелем. Толщина слоя хрома при этом достигает 0, 1-0, 2 мкм. Таким образом, хромируют обычно блестящие части автомобилей, велосипедов, детали всевозможных приборов и др. Хромирование с целью повышения износостойкости детали, в отличие от защит - декоративного, производится непосредственно на поверхности, толщина слоя нанесенного хрома при этом достигает 0.15-0.20 мм. Для повышения сопротивления усталости хромированных деталей применяют высокотемпературный отпуск и наклеп поверхности перед хромированием.

Детали, покрытые хромом по условиям эксплуатации и режимам осаждения (придающим различные свойства эксплуатируемым покрытиям) могут бытьразделены на три условные группы.

В первую группу включают детали, покрываемые хромом с целью восстановления размеров и создания прессовых плотных посадок. В качестве применения номенклатуры первой группы хромируемых деталей можно указать: кольца шарико-роликоподшипников, втулки, вкладыши подшипников скольжения.

Вторая условная группа состоит из трущихся деталей, работающих при малых и средних удельных давлениях и окружных скоростях, при постоянной или переменной нагрузке. К таким деталям относятся валы, плунжеры цилиндры, поршни, мерительный инструмент.

К деталям третьей группы могут быть отнесены детали, работающие при больших удельных давлениях и значительных знакопеременных нагрузках и требующие максимальной прочности сцепления слоя хрома с поверхностью деталей и вязкости осадков хрома.

В машиностроении износостойкому хромированию подвергаются не только детали, работающие в условиях динамических нагрузок (например, в автомобильной промышленности: ось шестерни, поршневые кольца двигателей, крестовина кардана и др.), но и детали, работающие без перемещения.

Хромированию подвергаются как малонагруженные, так и высоконагруженные детали, напряжения в которых циклически изменяются в течение рабочего процесса. При хромировании наблюдается понижение сопротивления усталости (до 22%), что объясняется большими растягивающими напряжениями, возникающими в слое хрома при его формировании в гальванической ванне. Однако спуск хромированных изделий несколько улучшает сопротивление усталости. Если по условиям эксплуатации детали подвергаются высоким циклическим меняющимся напряжениям, то необходимо учитывать, что при хромировании их также снижается сопротивление усталости, прочность, определяемая статическими нагрузками, при хромировании не изменяется. Прочность сцепления хромового слоя со сталью на отрыв больше прочности хромового слоя на разрыв.

Качество хромового покрытия в основном зависит от состава электролита, плотности тока, температуры и интенсивности перемешивания ванны. Изменяя указанные элементы технологического процесса и время осаждения, получают покрытия разной толщины с различными физико-механическими свойствами и равномерностью

Так как корпусу гидроцилиндра предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу, то целесообразно применить твердое износостойкое хромовое покрытие.

Износостойкие хромовые покрытия наносятся для повышения износостойкости различных трущихся деталей, инструмента, покрытия деталей штампов и т.д., для восстановления размеров, изношенных или бракованных деталей. К этому виду покрытий относятся и так называемые " твердые" хромовые покрытия. Но необходимо отметить, что в целом ряде случаев между твердостью и износостойкостью хромовых покрытий нет пропорциональной зависимости, так как износостойкость характеризуется также вязкостью и пластичностью покрытия и зависит от условий прирабатываемости, смазки и эксплуатации хромированных деталей. Наиболее эффективно хромирование при работе деталей с удельными нагрузками не более 250-300 МПа.

Износостойкие и твердые хромовые покрытия можно непосредственно осаждать на большинство черных и цветных металлов:

углеродистые стали (как закаленные, так и незакаленные);

малоуглеродистые стали с малым содержанием хрома и никеля;

большинство цветных металлов и их сплавов, на поверхводитьности которых имеются толстые оксидные пленки.

Твердое износостойкое хромирование следует проводить в стандартном универсально разведенном электролите различной концентрации либо в саморегулирующемся.

Скорость протока электролита поддерживают в пределах 1, 50 м/с при плотности тока 200-2000 А/м² и соотношении между этими величинами от 1: 200 до 1: 40. При этом выход хрома по току составляет 45-60%, и более чем в 10 раз возрастает скорость осаждения хромового покрытия. Полученные по описанному способу осадки хрома имеют высокое качество и твердость 1050-1150 HV.

Перед хромированием изделия необходимо прогревать непосредственно в ванне для хромирования, а затем анодно декапировать в течение 0, 5-1 мин при плотности тока 3500-4000 А/м². При хромировании изделий сложной формы следует на 1-2 мин увеличить плотность тока в 2 раза.

Технологический процесс хромирования представлен в таблице 5.1.

 

Таблица 5.1. Технологический процесс хромирования

Nº операции	Nº перехода	Наименование операции и перехода	Наименование оборудовании	Материал ванны	Компоненты	Содержание г/л	Температура, с	Плотность тога, А/м	Продолжительность процесса, с	Примечание
I		Очистка, мойка и дефектация деталей	Моечные машины	Сталь листовая	Специальные составы					Полное удаление жи ров, масел, окалины, а также очистка отверстий и стенок. Хромирование дета лей с трещинами не допускается.
II		Механическая обработка (шлифование, точение и т.п.)	Шлифовальный другие станки							Выполняется в соответствии с техническими условиями механическая обработка перед металлопокрытиями.
II		Обезжиривание в органических растворителях	Аппаратиспаритель или ванна с органическими растворителями	Сталь листовая	Хладон, лабомид101, лабомид203 и другие обезжиривающие составы					После обезжиривания детали сушатся на воздухе или в струе сжатого воздуха.
IV		Монтаж на подвеску	Рабочий стол, шкаф с набором подвесок							Места деталей, не под лежащих хромиро ванию, тщательно изолируют. Конструкция подвески должна исключать (или допускать минимальную) циркуляцию электролита около мест, не подлежащих хромированию
		Обезжиривание венской известью или ее заменителями	Ванна для обезжиривания, волосяные щетки	Сталь листовая	Венская известь или ее заменители					Обезжиривание производится обезжиривающим составом, разведенным водой до кашицеобразного состояния
		Промывка холодной проточной водой	Ванна для проточной воды	Сталь листовая с винипластовой облицовкой						Необходимо промывать детали до полного удаления следов химического обезжиривания
		Обезжиривание электрохимическое	Ванна электрохимического обезжиривания	Сталь листовая керамика	Едкий натрий, углекислый натрий тринатрий фосфат Жидкое стекло и др. составы					Деталь является катодом. Перед окончанием про цесса обезжиривания необходимо перейти от катодной к анодной обработке дета лей в течение 12мин
		Промывка горячей водой	Ванна с горячей водой	то же
		Промывка холодной водой	Ванна с проточной водой	Сталь листовая с винипластовой облицовкой
V		Химическое травление	Ванна для химического травления	Винипласт, керамика, нержавеющая сталь, гуммированное железо	Серная кислота Соляная кислота				около
	2, 3	Промывка холодной водой в двух ваннах	Ванны с проточной водой	Сталь листовая с винипластовой облицовкой
VI		Хромирование	Ванна хромирования	Сталь, облицованная с винипластом, диабазовыми плитками свинцом или др кислотостойкими мате риалами	Cr03					материал анодов: сплав свинецолово (Sn до 10%)
		Промывка в сборнике электролита	Сборник электролита	Сталь листовая с винипластовой облицовкой, керамика	Вода (лучше дистиллированная)					Уровень воды в ванне хромирования поддерживается постоянным за счет воды.
		Промывка холодной проточной водой	Ванна с проточной водой	Сталь листовая						До полного удаления следов электролита.
		Снятие деталей с подвески	Рабочий стол, шкаф для подвесок
		Нейтрализация	Ванна для нейтрализации		Сода кальцинированная
		Промывка холодной водой проточной	Ванна с проточной водой	Листовая сталь						До полного удаления Химикатов нейтрализующего состава
		Промывка горячей водой	Ванна с горячей водой	Сталь листовая, керамика						До полного удаления химикатов из трудно доступных мест подвесок и деталей
		Термическая обработка	Сушильный шкаф или ванна с маслом	Масло " Вапор						В соответствии с техническими условиями (действующими) для разных материалов
		Контроль качества покрытия	Рабочий стол с Набором инструментов и приборов							В соответствии с техническими условиями на контроль качества покрытий после хромирования
VII		Механическая обработка (хонингование)	Вертикально-хонинговальный станок							В соответствии с техническими условиями на механическую обработку деталей после хромирования.
VII		Консервация	Ванна для консервирующих составов, рабочий стол	специальные составы						Полное исключение общей и местной коррозии при хранении в соответствии с техническими условиями.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: