0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Толщина хрома?

Гальваническое хромирование

Твердое хромирование металлических изделий

На сегодняшний день хромирование — один из самых распространённых видов гальванических покрытий. Его применяют для защиты металлических изделий от коррозии, износа, налипания на поверхность контактирующих материалов.

В зависимости от технологии нанесения и режимов хромовые покрытия достигают микротвёрдости до 950 — 1100 HV.

Даже несмотря на малую толщину слоя, хром значительно повышает их коррозионную стойкость изделия и придает поверхности красивый блестящий внешний вид. Изделия, покрытие хромом, имеют высокую твердость и износостойкость, низкий коэффициент трения, высокую жаростойкость и хорошую химическую устойчивость. И что очень важно — хром обеспечивает деталям высокий ресурс в любых условиях эксплуатации. Поэтому хромирование широко применяют для повышения твердости и износостойкости различного мерительного и режущего инструмента, трущихся деталей приборов и машин. Большой и видимый эффект дает хромирование пресс-форм при изготовлении изделий из пластмасс, резин, в порошковой металлургии.

Толщина хромового покрытия в зависимости от назначения изделий может находиться в диапазоне от 5 до 350 мкм и более.

Твердое хромирование с наименьшим разбросом толщин требуется на штоках цилиндров, поршневых кольцах, гильзах и других цилиндрических поверхностях. Наша уникальная технология позволяет нанести на цилиндрическую поверхность покрытие толщиной в 200 мкм с разбросом в 5 мкм.

При использовании разных режимов нанесения гальванопокрытий могут быть получены хромовые покрытия с различными свойствами, а именно:

  • «молочный хром» — эластичное и беспористое покрытие, отличающееся невысокой твердостью -осаждается при температуре 65-80°С и сравнительно невысоких плотностях тока (15-25 А/дм2);
  • «блестящий хром» — хромовое покрытие, обладающее зеркальным блеском и имеющее наивысшую твердость и износостойкость, — при температуре 45-60°С и средних значениях плотностей тока (30-100 А/дм2);
  • «твёрдый хром» — покрытие серого цвета, характеризующееся высокой твердостью и хрупкостью — при низких температурах (до 40°С) и высокой плотности тока.

Хромовые покрытия отличаются высокой твёрдостью и износостойкостью по сравнению с другими гальваническими покрытиями, что обеспечивает широкое использование гальванического хромирования при упрочнении и ремонте деталей.

Хромирование деталей позволяет:

  • повысить срок службы оборудования,
  • экономить на ремонте.

Еще наиболее важные свойства хромовых покрытий — их низкая смачиваемость (низкая адгезия к другим материалам) и низкий коэффициент трения, которые позволяют существенно снизить налипание обрабатываемого материала к поверхности изделия.

Мы ремонтируем, восстанавливаем хромовые покрытия и повышаем срок службы хромового покрытия формообразующих деталей экструзионного и другого оборудования (фильер, калибраторов, калибров, дорнов, прессформ и др.) Мы используем на нашем производстве технологию восстановления хрома, выполняем качественный ремонт, ничуть не уступая заводам-изготовителям.

В целях сохранения длительного срока службы и препятствию нагару, налипанию формовочной массы на рабочую поверхность экструзионного инструмента, на поверхности, контактирующие с разогретой массой электрохимическим способом наносится защитное хромовое покрытие.

С годами, под влиянием внешних факторов (таких как попадание в массу посторонних предметов, частая зачистка и т.п.) хромовое покрытие изнашивается. Это приводит к появлению брака на производстве (в виде продольных полос, подгара) и, как следствие, остановке производства и к необходимости восстановления инструмента, а в отдельных случаях даже к покупке нового. Упрочнение комплектов для производства изделий из стекла позволяет не только продлить срок службы оснастки из жаропрочного чугуна или легированной стали, но и получать стеклянные поверхности с красивым фактурным узором.

Стоимость работ и сроки рассчитываются индивидуально, опираясь на текущее состояние изделий и требований к покрытию.

Технология хромирования

Качество получаемого хромового покрытия зависит от соотношения количества хромового ангидрида и серной кислоты. Величина его должна быть 100:1. Уменьшение отношения (50:1) приводит к ухудшению рассеивающей и кроющей способности. Чтобы обеспечить хорошую прочность сцепления, необходимо выдержать детали в ванне без тока, чтобы они приняли температуру электролита и в начальный момент хромирования дать так называемый «толчок тока» на 0,5-1 мин, повысив плотность тока в 2-3 раза по сравнению с рабочей, а затем плавно снизить ее до нормального значения.

Увеличение трехвалентного хрома в электролите приводит к ухудшению качества покрытия, которые становятся темными и хрупкими. Примеси железа влияют примерно так же, как и трехвалентный хром. Очень вредной примесью является азотная кислота. При содержании ее в количестве 1 г/л необходимо значительно повышать плотность тока, а при увеличении — нормальное проведение процесса хромирования уже невозможно.

При хромировании применяют аноды из чистого свинца или сплава свинца с 4-6% сурьмы. В последнее время популярность приобретает использование анодов из платинированного титана. Аноды изготовляют из стержней диаметром 10-15 мм или листов. Растворимые аноды применять нецелесообразно, так как хром растворяется преимущественно в виде трехвалентных ионов. Отношение между поверхностью анодов и катодов должно находиться в пределах от 1:2 до 2:3. Свинцовые аноды в процессе работы покрываются слоем хромовокислого свинца, затрудняющего работу. В перерывах между работой аноды вынимают из ванны и погружают в воду. Аноды из платинированного титана в такой чистке не нуждаются.

Существует большое количество добавкой в электролиты хромирования, как стандартные, так и саморегулирующиеся, которые значительно повышают кроющую и рассеивающую способности электролита. В основе добавок лежат неорганические или органические компоненты, одни добавки повышают скорость осаждения, другие — повышают микротвёрдость или коррозионную стойкость хромовых покрытий. Универсальных добавок нет, поэтому приходится подбирать технологию исходя из требований к конечной продукции и её условиям эксплуатации. Снятие хромовых покрытий с деталей

Удаление дефектных хромовых покрытий с поверхности детали

Существует несколько способов:

  • химическое растворение хромового покрытия, нанесенного на детали из стали, меди, латуни, никеля в 10-20% растворе соляной кислоты, но при этом подтравливается сталь;
  • электрохимическое растворение хромового покрытия с деталей из стали, латуни и меди в 10-15% растворе едкого натра при анодной плотности тока 10-20 А/дм2 и температуре 25-З0°С. В качестве катода применяют сталь. Электролит не действует на сталь. Для снятия хромового покрытия с алюминия и цинковых сплавов вместе с подслоем никеля рекомендуется анодное растворение в 60% растворе серной кислоты с добавкой глицерина при плотности тока 5-10 А/дм2.

Толщина хрома?

Начну с небольшой предыстории. Все мы знаем, что конверсионное оружие выпускается не просто на тех же предприятиях (да что предприятиях, на тех же станках), что и боевое.

Благодаря специфике нашего Закона «Об оружии» гражданские карабины должны отличаться от боевых не только по некоторым элементам конструкции, но и по следообразованию на пулях и гильзах. Предприятия выходят из этого положения по-разному, но сегодня не об этом. Сегодня хочется поднять вопрос по живучести и прочности выпускаемого оружия.

С момента появления первых образцов конверсионного оружия главными их преимуществами были надежность и неубиваемость. Этот вопрос был крайне важен, и поэтому написанный ресурс — 3–4 тысячи выстрелов, притом что в армейских наставлениях фигурировала цифра 10 тысяч, всегда вызывал недоумения.

Здесь надо вспомнить, что гражданские патроны заметно «нежнее» боевых боеприпасов, и все должно быть наоборот. Представители ИжМаша на всех выставках и встречах с журналистами невнятно объясняли, что, мол, «это просто так написано» или в наставлении имеется в виду настрел на отказ (до первой поломки), а в паспорте охотничьего карабина — до ухудшения кучности, других доводов не было.

На прямые вопросы — технология изготовления стволов одинакова — (имелись в виду хромирование и закалка ствола) ответ был всегда один — технология изготовления стволов в боевом и гражданском оружии одинакова, профиль нарезов разный, для обеспечения различия в следообразовании, но технология одинакова.

И вот в сентябре 2016 года маркетинговая служба, представляя новый карабин «Сайга МК» исп. 030, заявила, что завод гарантирует настрел в 10 000 выстрелов, аналогичный настрелу боевых автоматов. Очень интересно, причем объяснить, чем это обусловлено, никто не озадачился. А этот вопрос, естественно, возник, ответ на него появился позже, и был он ошеломляющим.

По заявлению представителей Концерна «Калашниов» толщина хрома (а стволы всей продукции ИжМаша хромированы, для увеличения ресурса и упрощения обслуживания) в новой модели карабина почти вдвое больше. Но она не просто больше, она теперь соответствует толщине хрома в боевых образцах.

Вот оно как, кто же мог такое придумать, и, главное, — правда это или нет. Ведь если эта информация соответствует действительности, все ранее выпускаемое оружие имело слой хрома заметно, почти в два раза, тоньше?

Можно было бы сказать — ну и что, но тут вот какое дело: при проектировании армейского оружия закладывается определенный «запас на прочность», но в то же время никто не будет делать этот запас прочности максимальным, все балансирует на принципе разумной достаточности, чтобы и денег лишних не потратить, и результат гарантировать.

Уменьшив слой хрома, мы не только уменьшаем настрел, но и делаем этот слой менее стойким, из этого можно сделать вывод, что облупившийся хром на старых «сайгах» вполне может быть не следствием плохого ухода или большого настрела, а просто следствием нарушения первичной технологии.

Читать еще:  Какая нужна антенна у поплавка

Понятно, что вся история с толщиной хрома, скорее всего, просто рекламный «вброс», но вот тот, кто его придумал, явно недостаточно просчитал последствия. «Сайга МК» исп. 030 — не новая модель, это развитие предыдущих моделей, и рассматривать ее самостоятельно невозможно, особенно если это касается основ конструкции.

Технология хромирования деталей

Хромирование — это ряд процессов диффузионного насыщения поверхностей металлических заготовок с помощью хрома, в результате чего они обретают зеркальную поверхность. В официальной литературе такую технологию также называют «металлизацией». Однако последнее название, скорее всего, обобщает все способы изменения характеристик поверхности металлических и неметаллических предметов с помощью тонкого металлического слоя.

Освоив технологию хромирования, вы сможете проводить ряд уникальных работ в домашних условиях. Это позволит вам поменять внешний облик мотоцикла или автомобиля, а также изготовить множество стильных и современных вещей, например: ручки для шкафов или дверей, подставки, крепежные элементы, карнизы, кашпо и другие декоративные изделия, которые превратят ваш интерьер в нечто невероятное.

Краткое описание процесса

И хоть стандарты современной жизни диктуют свои правила, люди по-прежнему с особым интересом относятся к красивым и блестящим вещам, как это делали их предки много столетий назад. Изящные детали кузовов транспортных средств, блестящие изделия в ванных комнатах и кухнях, оригинальные статуэтки и яркие покрытия домов — всё это пользуется очень большой популярностью, поэтому спрос на хромирование деталей неуклонно растёт.

В настоящее время практикуется несколько способов металлизации заготовок. Среди них:

  • Оцинкование;
  • Покрытие хромом;
  • Покрытие алюминием.

Использование цинка положительно сказывается на антикоррозийных свойствах стальных и металлических заготовок, в результате чего их эксплуатационный срок стремительно растёт.

Алюминий также улучшает антикоррозийные свойства, поэтому его наносят на оборудование, которое вынуждено работать в температурном режиме до 900 градусов Цельсия. В числе таких приборов — детали и механизмы для добычи нефтяных продуктов и перекачки газа, комплектующие печных систем, а также множество других изделий.

Что касается покрытия хромом, то такая методика является хорошим способом создания красивых декоративных покрытий, позволяющая скрыть все производственные дефекты и придать изделию более изящный вид. К тому же хромирование улучшает ряд эксплуатационных характеристик, а именно:

  • Улучшает антикоррозийные свойства;
  • Увеличивает твердость металла;
  • Улучшает защитные характеристики от эрозии;
  • Повышает жаропрочность;
  • Улучшает износостойкость;
  • Делает внешний вид изделия более привлекательным;
  • Позволяет создавать качественные покрытия с заданными параметрами.

Особенности технологии

Нанесение хрома на металлические заготовки принято называть химическим хромированием. Технологию применяют для улучшения декоративных и функциональных свойств металлических изделий. Сам процесс может выполняться посредством следующих методик:

  1. Гальванический метод.
  2. Химический.
  3. Посредством напыления.

Если говорить о нанесении хрома на поверхность заготовки с помощью первого метода, то это можно делать двумя путями: диффузным и электролитическим. Чтобы вводить обе разновидности гальваники, нужно запастись специальными резервуарами с кислотоупорным покрытием и водяными рубашками.

Электролитическое хромирование построено на принципе электролиза металлов. В процессе обработки электрический ток подаётся через электролит, представленный в виде специального раствора из солей хрома, кислоты или щелочи. По мере прохождения тока выделяются катионы хрома. В итоге они остаются на обрабатываемой поверхности.

Средние параметры хромирования гальваническим методом выглядят следующим образом:

  1. Хромовый ангидрид 250 г/л.
  2. Серная кислота — 2,5 г/л.
  3. Температурные показатели — 50 градусов Цельсия для декоративной обработки, и 55−60 градусов Цельсия для улучшения функциональных качеств.
  4. Плотность тока — 25 А/дм2 для декоративной обработки, а также 60 А/Дм2 для достижения функциональных свойств.

Чтобы выполнить качественную гальванику, нужно правильно подобрать температуру электролита и плотность тока. Такие параметры оказывают влияние на внешний вид и функциональные свойства нанесенного слоя.

Не забывайте, что любое увеличение температуры снижает выход хрома по току, а увеличение плотности действует противоположным образом.

При низкой температуре и постоянной плотности тока получаемое покрытие становится серым. Если плотность тока не меняется, а температуры остаются высокими, это позволяет получить молочный оттенок.

Диффузный метод гальванической обработки

Применять метод термической обработки стали с помощью хромирования, что положительно сказывается на эксплуатационных свойствах поверхности, придавая материалу прочность, твердость, вязкость, износостойкость, упругость, жаро- и коррозийную стойкость. При соблюдении определенного температурного режима, поверхность конкретной заготовки поддаётся воздействию реагентов, а посредством диффузии происходит насыщение поверхностного слоя хромом. Диффузионная обработка незаменима при нанесении на поверхностный слой кремния, углерода, азота и алюминия.

Термическое хромирование с помощью порошков подразумевает применение смесей, которые состоят из феррохрома и шамота. Подобный состав принято называть солянок кислотой. Ещё одна разновидность диффузной обработки заключается в конденсации паров хрома.

Химическое хромирование

При выполнении химической обработки применяется ряд следующих реагентов:

  • Хлористый хром;
  • Гипофосфат натрия;
  • Лимоннокислый натрий;
  • Уксусная ледяная кислота;
  • Двадцатипроцентный раствор едкого натра;
  • Вода H2О.

При проведении реакции выдерживается температурный показатель 80 градусов Цельсия. Перед тем как нанести хромовое покрытие на стальную заготовку, они предварительно покрываются слоем меди. В итоге заготовки моют в воде и тщательно высушивают. Используя раствор кислощелочного происхождения, проводят химическую металлизацию диэлектриков.

Кроме этого, в современном мире широко распространен ещё один тип химической металлизации — вакуумное хромирование или PVD-процесс. Метод обеспечивает комплексную конденсацию паров хрома на поверхностном слое заготовки. Это происходит в специальных вакуумных камерах, где металл нагревается до температуры испарения, а затем оседает в виде тумана на конкретную деталь. Толщина слоя хрома настолько крошечная, что его дополнительно покрывают лаком с целью защиты от царапин. Подобная методика используется при хромировании алюминиевых изделий.

Обработка посредством напыления

Напыление деталей хромом (каталитическое хромирование) осуществляется с помощью реакции «серебряного зеркала». В качестве реагентов используются комплексные серебряные слои в щелочных растворах аммиака. Роль восстановителя выполняет раствор инвертного сахара, гидразина или формалина.

При одновременном напылении серебра и восстановителя металлическая заготовка обретает красивое белоснежное зеркальное покрытие.

Для таких изделий характерна отличная отражательная способность. На следующем этапе каталитического хромирования происходит покрытие заготовки защитным лаком с добавлением красящего светостойкого тонера. Такое средство получается с помощью смешивания фиолетового, синего и черного цветов в соотношении 3:1:1.

Обработка посредством «серебряного зеркала» состоит из нескольких процессов:

  1. Анализ и подготовительный этап. Необходимо подготовить поверхность детали, очистив её и промыв специальным средством. Чтобы улучшить адгезию, поверхность предварительно шлифуют с помощью шлифовальной бумаги с показателями зернистости Р500−600.
  2. Использование глянцевой основы. Подготовленный материал покрывается черным глянцевым покрытием, которое полностью исключает желтизну зеркального слоя. Сушку нанесенных лаков осуществляют в температурном режиме 20−25 градусов Цельсия без использования дополнительных сушильных приборов. Для высушивания заготовку оставляют на 8 часов. Если речь идёт о сушке в окрасочно-сушильной среде с температурным режимом 60 градусов, то там достаточно 45 минут просушивания.
  3. Следующий этап заключается в сушке.
  4. Затем происходит травление поверхности заготовки для улучшения адгезии серебра, а также очистка материала с помощью дистиллированной воды.
  5. Дальше выполняют сенсибилизацию или специальную обработку поверхностного слоя с помощью активатора. Таким образом поверхность покрывается защитной пленкой.
  6. На следующем этапе осуществляют металлизацию с помощью серебра.
  7. Затем на заготовку наносят защитный лак, который надёжно защищает обработанную поверхность от потускнения и потери эксплуатационных свойств из-за длительного использования и агрессивных воздействий.

Подготовка к хромированию металла

Подготовительный этап заключается в выполнении нескольких обязательных действий:

  1. Подготовка поверхности заготовки посредством шлифовки и полировки.
  2. Очистка от загрязнений с помощью специального средства и дистиллированной воды и протирка ветошью.
  3. Полное изолирование поверхности, куда не нужно наносить хром, заделка отверстий (если не нужно покрывать внутренние полости).
  4. Установка изделия на специальную подвеску.
  5. Полное обезжиривание.
  6. Промывка водой.
  7. Декапирование.

Роль шестивалентного хрома выполняет хромовый ангидрид, трёхвалентного — сульфат или хлорид хрома.

Гальваническую ванну покрывают серной кислотой, а после помещения обрабатываемой заготовки в раствор поддают ток с определенными показателями плотности.

Также необходимо соблюдать подходящий температурный режим раствора в ванной, который устанавливается с учётом особенностей хромирования.

При использовании терморежима необходимо придерживаться одних и тех же температурных показателей на протяжении всего мероприятия. Любые отклонения от установленного стандарта могут привести к ухудшению адгезионных свойств покрытия, в результате чего гальваника потеряет правильную структуру, а на поверхностном слое появятся различные дефекты, такие как разводы, наросты и сталактиты.

Продолжительность гальванической обработки определяется требуемой толщиной хромированного слоя.

В процессе обработки из раствора выделяется ряд вредных паров, поэтому все мероприятия нужно проводить с учетом всех тонкостей техники безопасности и с использованиием средств персональной защиты.

В отдельных условиях металлизацию проводят лишь после травления или нанесения на заготовку другого металла, например, меди или никеля. Таким образом осуществляется укрепление полученного слоя.

Читать еще:  400 рублей пошлины — отменить!

Чтобы заделать образованные поры хрома, деталь дополнительно покрывают маслом или лаком. Образовавшуюся хромовую пленку дополнительно защищают термической обработкой, в процессе чего заготовку выдерживают под воздействием высоких температур (около двухсот градусов Цельсия) на протяжении некоторого времени.

Подвиды хромирования

Как уже говорилось выше, гальваническое хромирование позволяет создать эффективный защитно-декоративный слой и придать поверхности особенные свойства.

Хромированный металл декорируется и с помощью других металлов, включая медь или никель. В таком случае эксплуатационные показатели, а именно срок службы и сохранность блеска хрома существенно улучшаются. Также материал обретает отличные антикоррозийные свойства, поэтому он не поддаётся вредным воздействиям.

Твердое хромирование незаменимо в тех случаях, если речь идёт о желании улучшить износостойкость и твердость, уменьшив показатели трения на обрабатываемой заготовке.

В таком случае использовать другой металл не нужно. Выдержка в ванной отличается большой продолжительностью, что необходимо для получения определенной толщины слоя.

На отмену от декоративной металлизации, твердая подразумевает дополнительное использование специальных лаков или масел.

Теперь вы знаете, в чём заключаются все особенности металлизации деталей с помощью хрома. При соблюдении последовательности действий, можно успешно провести такое мероприятие в домашних условиях.

Хромирование деталей

Хромирование деталей – это процесс металлизации хромом с целью придания поверхности физико-механических и химических свойств и характеристик, которые отличаются от исходного материала детали. Хромирование используется с целью повышения коррозионностойкости, эрозионностойкости, механической стойкости, декоративной отделки и прочего.

Процесс хромирования деталей

Способы нанесения слоя хрома на поверхность металлизируемой детали отличаются методами схватывания (удержания) между собой. Классифицировать их можно следующим образом:

  1. адгезионное схватывание (за счет механического воздействия);
  2. за счет металлических связей:
    1. диффузионная зона в пределах границы двух поверхностей;
    2. диффузионная зона всего покрывающего слоя.

Технология хромирования подразумевает несколько этапов:

  • подготовительный;
  • процесс нанесения;
  • заключительный.

Подготовительный этап. На этой стадии выполняются те типы работ, которые позволят слою хрома надежно закрепиться и удерживаться на поверхности длительное время. Перед хромированием изделий они подвергаются шлифовке, а при необходимости полируются. После финишной операции изделия промываются, сушатся и протираются мягким материалом. Те поверхности (отверстия, внутренние полости), которые не подлежат металлизации, подвергаются изолированию. Детали устанавливаются (вывешиваются) на приспособлении, которое предназначено для введения деталей в зону обработки. Производится обязательный процесс обезжиривания. Выполняется декапирование, позволяющее повысить способность к адгезии.

Процесс нанесения хрома на поверхность. Технология хромирования деталей, в зависимости от метода нанесения, происходит тремя видами:

  1. в холодном состоянии;
  2. в нагретом состоянии;
  3. диффузией.

Например, во время электролитического метода изделия помещаются в ванну с раствором-электролитом. Рабочая температура электролита зависит от его состава. Заданная температура должна сохраняться на протяжении всего процесса, что гарантирует однородную структуру наносимого слоя и равномерную толщину.

Металлизируемые изделия выполняют роль анода. Продолжительность процесса хромирования напрямую зависит от требуемой толщины покрытия.

Декоративное хромирование детали

После нанесения хрома изделия подвергаются сушке. Если сушку проводить в сушильном шкафу, то ее продолжительность составит 5-10 минут при температуре 85°С-100°С. Если сушку проводить методом обдува сжатым воздухом, то ее продолжительность составит 0,5-3 минут при температуре 18°С-25°С.

Для повышения прочности и твердости покрытого слоя он подвергается термической обработке. Продолжительность выдерживания в печи составляет несколько часов при температуре порядка 200°С.
Толщина покрытия, нанесенного на сталь колеблется от 0,003 мм до 0,025 мм. Если использовать изменение полярности тока (реверс), то толщину хромирования доводят до 0,03 мм.

Виды хромирования

Согласно классификации процесс металлизации, происходящий за счет механического сцепления, относится к первой группе, а за счет атомарных механических связей – ко второй группе. Вторая группа делится на две подгруппы:
2а — приграничная диффузия;
2б – полная диффузия.

В группу 1 входят следующие методы хромирования:

  • электротехническое покрытие;
  • электродуговое или газопламенное распыление (пульверизация);
  • химическое нанесение;
  • вакуумное нанесение в холодной среде.

Результат хромирования детали

К группе 2 относятся:

  • плазменное напыление;
  • электрофорез;
  • вакуумное нанесение в нагретой среде;
  • электротехническое покрытие с последующим отжигом;
  • осаждение чистого металла из соединений карбонатов в газовой среде;
  • диффузионное нанесение элементов.

Твердое хромирование

Твердое хромирование нашло широкое применение при изготовлении деталей, подвергающихся высокому износу, активной коррозии в агрессивных средах, при восстановлении металлических деталей, для увеличения срока эксплуатации инструментов (режущего, измерительного), а также для декоративной отделки изделий изготовленных из неметаллических материалов.

Твердое хромирование проводят следующими методами:

  • гальваническим (описан выше);
  • каталитическим, при котором хром восстанавливается на поверхности из солей аммиака и серебра;
  • вакуумным, при котором реагент, нанесенный на обрабатываемую поверхность диффузионную активность при отрицательном давлении;
  • термохимическим, который можно сравнить с цементацией изделий.

Термохимическим методом хромирование производят в карбюризаторе, состоящем из измельченного хрома и каолина в пропорции 55-45%. Для предотвращения окисления хрома при высоких температурах через ящики с деталями и карбюризатором продувают водород. Продолжительность хромирования составляет три часа. За это время толщина слоя достигает при температуре 1300°С 0,15 мм, а при температуре 1400°С 0,8 мм.

Хромирование электролизом

Хромирование электролизом заключается в легком выведении водорода по сравнению с хромом из электролита. Электролитом выступает хромовая кислота. Ванны оборудуются свинцовыми нерастворимыми анодами.

Широкое использование получил сульфатный электролит на основе хромового ангидрида с серной кислотой CrO3:H2SO4.

Концентрация раствора подбирается исходя из характера покрытия и сложности формы детали.

При невысокой температуре металлизации (не выше 35°С) хромированная поверхность имеет серый матовый оттенок. Интенсивность и плотность тока не влияет на процесс. При повышении температуры до 65°С и плотности тока поверхность получается блестящей. Дальнейшее повышение температуры и плотности тока (до 30 А/дм2) хром имеет молочный оттенок.

Также качество покрытой поверхности зависит от концентрации электролита. Хромированное покрытие, полученное при использовании концентрации до 150 г/л отличается высокой твердостью и износостойкостью. Высококонцентрированные электролиты, до 450 г/л используются для декоративных покрытий.

Гальваническое хромирование

Гальваническое хромирование — наиболее распространенный современный способ хромирования. Осуществляется двумя способами: в среде электролита и диффузионным. Электролитический способ аналогичен хромированию электролизом, они отличаются лишь режимами проведения процесса.

Диффузионный способ — это процесс насыщения поверхности при определенных условиях из нанесенных реагентов. Отделанные детали обладают: прочностью и твердостью, вязкостью и упругостью, износо-, жаро-, коррозионностойкостью.

Оборудование для хромирования

Рынок предлагает разнообразное оборудование для нанесения хромового слоя как отечественного производства, так и зарубежного. Частное зарубежное предпринимательство подвигло разработчиков на создание компактных установок, которые легко разместить в гараже или маленькой мастерской.

Непрофессиональное оборудование только имитирует качественное хромирование, качество при этом не столь хорошее. Работы проводятся в следующей последовательности:

очищение от старого покрытия;
шлифовка;
обезжиривание;
нанесение грунтовки;
нанесение хрома распылением;
сушка;
защита лаком от повреждений.

Широко на производстве используется электролитическое (гальваническое) хромирование. Для этого используются специальные ванны, электроустановки, система вентиляции, моющие и сушильные установки. При горячем способе нанесения хрома используются печи и вакуумные установки.

Но независимо от типа используемого оборудования во время процесса хромирования происходят физические и химические реакции, которые сопровождаются выделением продуктов распада.

Сфера применения технологии

Декоративное хромирование деталей позволяет повысить визуальные характеристики изделий как из металлов, так и из различного вида пластмасс, стекла и прочих материалов. Для быта хром используется для покрытий:

  • мебельной фурнитуры;
  • интерьерах помещений и дизайнерских проектах;
  • сувениры;
  • сантехника.

Хромирование деталей автомобилей

Сантехническое оборудование обязательно хромируется для защиты от водного окисления (коррозии), будь то недорогой силумин или дорогая латунь с бронзой.
Промышленность использует хромирование для повышения стойкости деталей, работающих в условиях большого трения:

Также хромирование используется при изготовлении инструмента и оснастки:

  • прессовые штампы;
  • режущий инструмент;
  • мерительный инструмент.

Технология хромирования позволяет продлить жизнедеятельность элементов механизма или придать изделиям притягательный вид.

Хромирование

ООО «СтанкоСаратов» предлагает услуги по гальваническому хромированию деталей для автомобилей, мотоциклов, велосипедов, станков, сантехники, медтехники и всякого рода приборов. При помощи хромирования можно максимально улучшить внешний вид изделия, придать ему зеркально-металлический вид и добиться наилучшей адгезии на всех видах материалов. После выполнения хромирования детали становятся более стойкими к воздействию агрессивных сред .
Хромирование – это один из самых распространенных методов гальванических покрытий, который предназначен для защиты поверхностей изделий от коррозии, а также для придания им красивого металлического блеска. После нанесения электролитического покрытия детали становятся более износостойкими и смогут выдерживать интенсивное и длительное трение, возникающее при эксплуатации.

Хромовое покрытие способствует уменьшению теплообразования при работе трущихся пар, это является особенно актуальным для механизмов с сухим трением. Также путем хромирования можно восстановить изношенные части автомобилей и мотоциклов.

Гальваническое хромирование применяется:

Свойства хрома и применение хромовых покрытий

Электролитический хром — металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком. Удельный вес электролитического хрома 6,9-7,l температура плавления 1530°С. Электролитический хром обладает рядом ценных физико-химических свойств, благодаря которым он широко используется в промышленности.

Читать еще:  Кормят пески и море…

Твердость электролитического хрома, выраженная в единицах Брюнеля, достигает 1000—1100 что значительно превышает твердость закаленной стали. Большая твердость наряду с низким коэффициентом трения, жаростойкостью, высокой коррозионной стойкостью и другими свойствами обусловливают высокую износостойкость хромированных деталей.

По назначению все виды хромовых покрытий подразделяют на: защитно-декоративные, коррозионностойкие, антифрикционные, износостойкие. Самыми лучшие технико-экономические показатели имеют детали с нанесенным износостойким хромированным покрытием.

Коррозионная стойкость. Хром обладает большой стойкостью против воздействия многих кислот и щелочей: он не растворяется в слабых растворах азотной и серной кислот; в соляной и горячей концентрированной серной кислоте хром легко растворяется. На воздухе и под действием окислителей хром пассивируется за счет образования окисной пленки.

Благодаря этому хром имеет более положительный потенциал, чем потенциал железа и хромовое покрытие не обеспечивает стальным деталям электрохимической защиты от коррозии (лишь при отсутствии пор оно может служить надежным защитным покрытием).

Декоративные свойства. Хромированные изделия отличаются высокими декоративными качествами, отличаясь от никеля голубоватым оттенком. Хромовые покрытия сохраняют свой вид, не окисляясь, при нагревании до 450—500° С.

Полированные хромовые покрытия обладают хорошей отражательной способностью, уступая в этом отношении лишь серебру, которое, однако, со временем темнеет и его отражательная способность падает, в то время как хромовые покрытия сохраняют первоначальный вид.

Применение хромовых покрытий.

Хромирование изделий широко распространено в промышленности вследствие ценных свойств хрома.
Защитно-декоративное хромирование применяется для отделки деталей автомобилей, приборов, медицинских инструментов, фотоаппаратов, изделий массового потребления и многих других.
Износостойкое хромирование применяется в машино и авиастроении, для повышения эксплуатационных свойств режущих и мерительных инструментов, инструментов для холодной обработки металлов, пресс-форм, а также с целью восстановления изношенных деталей при ремонте оборудования.

Оценить качество хромирования и его эффективность можно по таким факторам:

Толщина хромовых покрытий

Толщина хромовых покрытий устанавливается в зависимости от назначения изделий. В таблице представлены рекомендуемые толщины хромовых покрытий.

Защитно-декоративное для изделий из медных сплавов

Повышение стойкости пресс-форм для пластмасс, стекла и т. п

Размерное хромирование калибров

Процесс хромирования

Подготовка деталей к хромированию

Подготовка деталей к хромированию имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать в технологии покрытия.
Последовательность подготовительных операций следующая:
1) механическая обработка поверхности;
2) промывка органическими растворителями;
3) изоляция участков, не подлежащих покрытию;
4) монтаж на подвесные приспособления;
5) обезжиривание;
6) промывка в горячей и холодной воде;
7) активация.
Механическая обработка (шлифование, полирование) производится для создания требуемой чистоты поверхности. Шлифование выполняется с учетом толщины осаждаемого покрытия.
Удаление с поверхности масел и полировочных паст осуществляется органическими растворителями: бензином, уайт-спиритом, керосином.

Если деталь подвергается частичному хромированию, то участки, не подлежащие покрытию, изолируются различными материалами: пластикатом, целлулоидом, винипластом, тонким листовым свинцом, алюминиевой фольгой, хлорвиниловыми трубками, перхлорвиниловым лаком, нитроклеем АК-20 и т. п. Отверстия и щелевые пазы подлежат заделке свинцом или другим стойким материалом, так как в противном случае вокруг отверстия остаются не покрытые хромом участки. Возможно также применение неметаллических экранов в виде целлулоидных пленок, свернутых в трубки и вставленных в отверстие.

Монтаж деталей на приспособления является наиболее ответственной операцией, так как от правильной завески деталей в ванну хромирования в первую очередь зависит качество покрытия. При монтаже деталей необходимо следить за тем, чтобы детали имели жесткий контакт с подвеской и не закрывали друг друга. Очень важно, чтобы все участки поверхности деталей находились, по возможности, на одинаковых расстояниях от анодов.

Процесс хромирования характеризуется очень низкой рассеивающей способностью, поэтому при покрытии сложнопрофилированных деталей необходимо применять дополнительные аноды, вводя их во внутренние поверхности изделий.

Дополнительные аноды следует перфорировать для лучшего перемешивания электролита в замкнутом пространстве и отвода выделяющихся газов. С целью предохранения выступающих участков и углов деталей от обрастания хромом завышенной толщины применяют металлические и неметаллические экраны.

Принимая во внимание значительные по величине токи при хромировании, токонесущие части подвесных приспособлений должны иметь достаточно большое сечение.

Удаление жировых загрязнений с поверхности изделий, подлежащих хромированию, необходимо выполнять, применяя обычные методы электрохимического обезжиривания.

Тонкостенные закаленные детали во избежание наводороживания следует обезжиривать на аноде или же применять химическое обезжиривание. Если детали имеют изоляцию, нестойкую к воздействию щелочных растворов, то операцию обезжиривания осуществляют протиркой кашицей из венской извести.

Активацию деталей из черных металлов (сталь, чугун) производят непосредственно в хромовой ванне. Для этого детали вначале выдерживают в электролите для прогрева без тока, а затем в течение 20—30 сек. дается ток обратного направления (анодное декапирование), после чего переключением тока «на катод» начинают осаждение хрома. Анодная плотность тока устанавливается в пределах 25-40 а/дм 2 . Активацию чугуна с высоким содержанием кремния рекомендуется производить в 5-процентном растворе плавиковой кислоты в течение 2—4 мин. с последующим протиранием поверхности (для удаления шлама) и промывкой в холодной воде.

Основным компонентом электролитов хромирования является хромовый ангидрид, расход которого (вследствие работы с нерастворимыми анодами) должен непрерывно пополняться. В качестве анодов применяется свинец или его сплав с 5% сурьмы.

Низкий выход по току обусловливает выделение значительного количества водорода, частично проникающего в основной металл или подслой, вызывая сильное наводороживание, которое иногда приводит к отслаиванию покрытий или появлению трещин в основном металле. В целях частичного удаления водорода изделия после хромирования рекомендуется прогревать в масле или на воздухе при температуре 170—180° С в течение 0,5—1,5 час.

Для приготовления стандартного электролита раздробленные куски хромового ангидрида загружаются в ванну, наполненную водопроводной водой, подогретой до 60—80° С. В случае, если вода имеет большую жесткость и содержит много железа, применяют конденсат. Растворение хромового ангидрида ведут при непрерывном помешивании. Полученный раствор тщательно перемешивают и определяют содержание хромового ангидрида по специальным методикам.

Корректирование электролита производится на основании данных химического анализа, а также на основании неполадок. Низкая концентрация компонентов в электролите легко устраняется соответствующим добавлением недостающего компонента. При повышенном содержании в электролите отдельных компонентов или накоплении вредных примесей поступают следующим образом.

1. Избыток серной кислоты устраняют добавлением кашицы углекислого бария, которую вводят в электролит при энергичном помешивании.

2. Накопление трехвалентного хрома в количестве более 10 г/л устраняют проработкой электролита током при большой поверхности анодов и малой поверхности катода.

3. При накоплении в электролите железа более 10 г/л следует частично заменить электролит, используя загрязненный железом электролит для приготовления растворов-пассиваторов.

Осаждение хрома с заданной толщиной слоя и равномерным распределением его по поверхности детали является весьма сложной задачей, так как процесс хромирования отличается исключительно большой неравномерностью распределения покрытия. Задача размерного хромирования решается посредством применения приспособлений, которые предусматривают экранирование выступающих участков, углов и краев детали.

Для устранения эллиптичности (если деталь цилиндрическая) периодически поворачивают деталь или же размещают аноды таким образом, чтобы от любой точки детали до анодов было равное расстояние.

Большой эффект дает применение неметаллических экранов. В качестве экранов рекомендуются текстолит, винипласт, органическое стекло, полиэтилен и т. п.

Хромирование алюминиевых сплавов применяют с целью увеличения износостойкости деталей, например цилиндров мотоциклетных двигателей, деталей точных приборов и т. п., а также для защитно-декоративной отделки.

Хромовое покрытие осаждается непосредственно на алюминиевой детали или же на предварительно нанесенном никелевом подслое, толщина покрытия при этом может изменяться от 0,5 до 80 мкм (при толщине никеля 20—25 мкм). При защитно-декоративном хромировании толщина хрома устанавливается 0,5—2,0 мкм.

Особенностью технологии хромирования изделий из алюминия и его сплавов является совокупность подготовительных операций, обеспечивающих удаление окисных пленок с поверхности и получение прочного сцепления покрытия с основным металлом детали. Хромирование осуществляется в обычном по составу и режиму электролите и обеспечивающем получение блестящих хромовых покрытий.

Контроль качества и удаление дефектных покрытий

Качество хромового покрытия определяют в первую очередь по внешнему виду: покрытие должно быть гладким, без шишковатых наростов и подгаров. Размеры деталей, подлежащих размерному хромированию, проверяются стандартными мерительными инструментами до и после хромирования с целью определения толщины осажденного хрома. Качество пористого хрома оценивается по эталонному образцу осмотром покрытия через лупу с 30-кратным увеличением. Местная толщина слоя хромовых защитно-декоративных покрытий определяется химическими или физическими методами контроля. Удаление дефектных хромовых покрытий осуществляется химическим или электрохимическим способом. Химический способ удаления хромового покрытия состоит в растворении его в соляной кислоте, разбавленной в отношении 1:1, при температуре раствора 25—35° С. При электрохимическом способе хромовое покрытие удаляют анодным растворением в электролите, содержащем едкий натр в количестве 150—200 г/л. Режим электролиза следующий:

Температура электролита 18 — 30° С, Анодная плотность тока 10—15 а/дм 2 .

Источники:

http://spg-kompozit.ru/services/galvanicheskoe-khromirovanie/
http://www.ohotniki.ru/weapon/rifled/article/2016/12/05/646779-tolschina-hroma.html
http://tokar.guru/metally/tehnologiya-hromirovaniya-detaley.html
http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/hromirovanie-detaley.html
http://stankosaratov.com/hromirovanie/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.

Принять
Adblock
detector