1. 零件類型


 如噴涂糖衣片采用的高壓無(wú)氣噴涂機(jī)上使用的涂料缸,采用2Cr13不銹鋼材料,具有高化學(xué)穩(wěn)定性,但硬度不高,易于磨損。要求內(nèi)孔表面鍍硬鉻,增加耐磨性和減少與介質(zhì)的親和力,鍍層技術(shù)要求如下:


 ①. 鉻層厚度0.04~0.07mm.


 ②. 鉻層結(jié)晶細(xì)致、均勻,從端面向內(nèi)孔觀察要有鏡面光亮,不允許有凹痕、麻點(diǎn)、燒焦、皺紋等。


 ③. 兩端口部鍍后尺寸錐度差小于0.01mm,不允許有橢圓度。


 ④. 鉻層硬度(HV)大于800。



2. 工裝夾具


 見(jiàn)圖4-2,陽(yáng)極用含銻8%的鉛-銻合金制成,陽(yáng)極面積是陰極面積的1/3~1/2,錐度1:50,下小上大,澆鑄成型后車削成型。陽(yáng)極上鉆有孔以利于電解液對(duì)流,同時(shí)增加陽(yáng)極面積。陰陽(yáng)極之間采用非金屬隔電絕緣,即用聚氯乙烯或有機(jī)玻璃做成有孔的上下絕緣塊,將陽(yáng)極位置固定在零件內(nèi)孔中心,有利于溶液和氣體自由逸出。


圖 2.jpg



3. 鍍液成分和工藝選擇


a. 溶液成分


  鉻酐(CrO3)  200~250g/L 、三價(jià)鉻(Cr3+)  2~5g/L


  硫酸(H2SO4)  2.2~2.7g/L 、三價(jià)鐵(Fe3+) <8g/L  、 鉻酐、硫酸比  (85~95):1


b. 工藝條件


  溫度  (50±2)℃  、 下槽預(yù)熱  30~60s


  陽(yáng)極處理   DA25~30A/d㎡,時(shí)間20~25s,斷電15s


  小電流施鍍   DK<10A/d㎡,時(shí)間4min,轉(zhuǎn)正常電流密度(35~40A/d㎡)



4. 工藝流程


  檢查內(nèi)孔→檢測(cè)鍍前尺寸→絕緣(零件非鍍面和掛具外表面用聚氯乙烯塑料膠帶包扎緊)→裝掛具(按圖4-2所示)→裝陽(yáng)極→電化學(xué)除油→熱水洗→冷水洗→入槽預(yù)熱→陽(yáng)極處理→小電流施鍍(4min)→轉(zhuǎn)正常電流鍍鉻→取出陽(yáng)極、零件入回收槽→冷水洗兩次→去氫→送檢。



5. 工藝技術(shù)探討


a. 鍍層結(jié)合力


①. 預(yù)熱


   零件與電解液溫差在±1℃.


②. 陽(yáng)極處理時(shí)間


  只要能達(dá)到去除表面氧化膜即可??刂圃?5秒以內(nèi)。時(shí)間控制長(zhǎng)短有決定性影響。


③. 活化時(shí)間


  活化使零件表面處于高度活化狀態(tài)?;罨a(chǎn)生的氫氣把表面殘留的氧化膜還原成金屬,顯露其基體結(jié)晶表面,活化4分鐘后轉(zhuǎn)入正常電流電鍍。這種階梯式給電可獲結(jié)合力好的鍍層。


b. 鍍層耐磨性


  由于鍍液成分和操作條件的改變會(huì)顯著影響鍍層的硬度。


①. 鉻酐濃度


 稀溶液得到的鉻層硬度高,耐磨性好。見(jiàn)圖4-3硬度和鉻酐濃度的關(guān)系,鉻酐濃度自200g/L開(kāi)始升高而硬度(HV)隨之下降。故選用鉻酐200~250g/L,鉻層硬度(HV)可達(dá)900.


圖 3.jpg


②. 鉻酐/硫酸的酸比值


此比值對(duì)硬度很關(guān)鍵。圖4-4表示硬度和硫酸濃度的關(guān)系。內(nèi)孔鍍鉻的酸比值控制在(85~95):1較好,電流效率稍有降低,但鉻層硬度高,耐磨、光亮、密實(shí)。


③. 電流密度(DK)和鍍液溫度(T)


圖4-5為硬與溫度(T)和DK的關(guān)系,當(dāng)DK=35~40A/d㎡、T=45~50℃時(shí),鍍層硬度高。


圖 5.jpg


c. 鍍層的光澤性


①. 三價(jià)鉻或鐵的影響


  圖4-6表示三價(jià)鉻或鐵對(duì)鍍層的影響,內(nèi)孔鍍鉻的三價(jià)鉻(Cr3+)含量取2~5g/L為佳。過(guò)少則沉積速率慢,過(guò)多則縮小光亮范圍。三價(jià)鉻含量高易使內(nèi)孔上端鉻層沉積減緩,下端鉻層沉積加快。鐵應(yīng)控制在8g/L以下,過(guò)高使電流波動(dòng),難以獲得光澤鍍層。


圖 6.jpg


②. 溫度與電流密度的影響


  圖4-7所示內(nèi)孔鍍硬鉻,溫度和電流密度應(yīng)取下限。因?yàn)榭變?nèi)陰陽(yáng)極距近,溶液對(duì)流性差,內(nèi)孔溫度比外面高,溫度取上限會(huì)使鍍層發(fā)烏無(wú)光。電流密度取中等,即35~40A/d㎡,T為50~55℃,可得沉積光亮硬鉻,見(jiàn)圖4-7Ⅱ區(qū)所示。