Лекция №1. Хромирование (1074585), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Залогом успеха при хромировании является правильность выбора режима электролиза, а также соблюдение его при хромировании. Совершенно не допускаются отклонения от установленной величины плотности тока и температуры электролита. Колебание последней допускается в пределах +- 1о. Для получения одинаковой плотности тока, на одновременно загруженных в ванну деталях необходимо руководствоваться следующими правилами. Подвески и контакты (крючки, крючки с прижимами и т.п.) должны изготавливаться из одинаковых материалов. Поперечное сечение токопроводящих частей подвесок должно быть рассчитано на требуемую силу тока без значительного нагревания. Качество контактов при хромировании ввиду применения больших плотностей тока имеет исключительно важное значение. Поэтому поверхность контактов необходимо тщательно очищать от коррозии и всякого налета электролита. Кроме того, расстояние между изделиями и анодами в ванне для всех подвесок должно быть одинаковым. Несоблюдение этих требований может привести к неоднородности покрытия по толщине слоя хрома, образованию так называемого “пригара” на одних деталях и матовых осадков на других.

Зависимость твердости хромовых осадков и зон их расположения от температуры электролита в ванне и плотности тока:
1 — кривые, ограничивающие зону образования блестящих осадков в ванне с универсальным электролитом; 2 — кривая, ограничивающая зону образования блестящих осадков в ванне с саморегулирующимся электролитом (цифры в кружочках показывают микротвердость осажденного хромового покрытия)

Расположение детали глубоко в ванне при еще более глубоко находящемся нижнем крае анода создает неравномерное распределение тока на детали, так как значительная часть тока проходит через объем электролита над деталью и под ней:

Можно значительно улучшит распределение тока, если верхний край детали расположить непосредственно под уровнем элетролит (устраняется отвлечение тока через верхний объем электролита), а нижний край анода, поднять выше нижнего края детали( увеличится сопротивление тока, отвлекаемому в нижний объем электролита.

При хромировании поверхностей простой формы – цилиндр, плоскость - необходимо расположить параллельно хромируемой поверхности при минимальном межэлектродном расстоянии. Упрощенный вариант – расположение электродов со всех сторон:

Х арактерные схемы монтажа при хромировании внутренней и наружной поверхностей деталей:

1-экран, 2 –газовые пузырьки.

Для равномерного осаждения хрома на внутренних гранях и в углах детали анод должен иметь оттянутые углы( а). При хромировании внешней поверхности для предупреждения грубых «пригорелых» осадков хрома на углах детали аноду придают форму хромируемой детал ( б), а напротив её углов устанавливают непроводящие ток экраны.

При хромировании деталей, отличающихся сложной формой 9 пресс-формой, штампы и т.п.) используют фигурные аноды (в), вопроизводящие очертания хромируемой поверхности.

На следующем рисунке приведены некоторые приемы использования защитных катодов и изолирующих экранов.

а - схема краевого эффекта; б – защитные катоды при местном хромирован валаб в – проволочный защитный катод у края фасонной детали; г – защитный катод у нижнего края цилиндра ( верхний край под уровнем электролита); д – схема экранирования вала от влияния фланца и краевого эффекта; ж – изоляция межэлектродного объема от остального электролита; з – снижение краевого эффекта при уменьшении межэлектродного расстояния.

1 – изоляция; 2 – хромируемая поверхность; 3 – защитный слой

Импульсная подача тока может привести к отслаиванию покрытия. Это можно наблюдать либо непосредственно после хромирования, либо после механической обработки, в результате которой верхний слой хрома осыпается. Повторное хромирование допустимо, если изделие после перерыва тока подвергнуть анодному травлению в течение 30-40 сек. при плотности тока 25-30 а/дм2, а затем, изменив направление тока, продолжать хромирование. При этом осаждение хрома следует начинать с относительно низких катодных плотностей тока (но не ниже 20-25 а/мд2), и постепенно увеличивать до установленной величины.

При хромировании рельефных деталей рекомендуется в начале электролиза произвести “толчок тока”; это особенно целесообразно в отсутствии фигурного анода. Этот прием состоит в том, что электролиз начинают при плотности тока, примерно, вдвое больше, чем следует, а спустя 1-2 мин., величину ее постепенно снижают до нормальной. Благодаря “толчку тока” удается осадить хром на углубленных участках изделия.

1. Дефекты покрытий.
   Вид дефекта. Причины возникновения и способы устранения

Отслаивание покрытия

• Плохая механическая или химическая подготовка поверхности изделия перед покрытием.

• Деталь перед хромированием недостаточно прогрелась в электролите. Резко снизилась температура электролита, например вследствие добавления холодной воды во время электролиза. Резко увеличилась плотность тока.

• Перерыв тока в процессе хромирования.

Отслаивание хрома вместе с подслоем никеля

• Недостаточное сцепление никеля с основным металлом детали; неправильный pH никелевого электролита.

• Темные с коричневым оттенком и “пригаром” (частой сыпью) покрытия

• Недостаточное содержание серной кислоты: отношение CrO3/H2SO4 около 200 и более

• Серые с равномерной сыпью покрытия.

• Кроющая способность электролита снизилась.

• Высокое содержание в электролите трехвалентного хрома.

• Сильное загрязнение электролита железом или медью.

Отсутствие хрома на углубленных участках поверхности изделия

• Плохая кроющая способность электролита.

• Необходимо произвести “толчок тока” перед покрытием.

• Отсутствие покрытия на отдельных участках поверхности изделия

• Экранирование участка поверхности изделия другим изделием на той же подвеске или соседней подвеской.

• Шелушение покрытия или отложение очень тонкого слоя хрома наряду с образованием грубых толстых осадков на неизолированных участках подвески

• Неудовлетворительный контакт между деталью и подвеской.

Отсутствие хромового покрытия вокруг отверстий

• Не произведена зачеканка отверстий свинцом

• Серое покрытие с сильно шероховатой поверхностью

• Значительная пористость основного металла

• Большое количество мелких точечных углублений

• Неправильное положение детали в ванне, препятствующее быстрому удалению пузырьков водорода с некоторых участков поверхности

• Серое покрытие на нижней части детали

• Малое расстояние между нижней частью детали и дном ванны.

Нормальное расстояние между деталью и дном ванны должно составлять не менее 70-100 мм

1. Особенности подготовки деталей к хромированию

Подготовка поверхности детали к защитно-декоративному и износостойкому покрытию хромом имеет много общего. Последовательность технологических операций следующая:

1. механическая обработка поверхности (шлифование или полирование);

2. промывка органическими растворителями для удаления жировых загрязнений и протирка тканью;

3. заделка отверстий и изоляция участков поверхности детали, не подлежащих хромированию;

4. монтаж подвески;

5. обезжиривание;

6. промывка в воде;

7. декапирование.

7.Хромирование Режимы.

Они оказывают большое влияние на свойства хромового покрытия и на его качество.
Для улучшения кроющей способности сульфатных электролитов сразу же после загрузки деталей дается ток, в 1,5 раза превышающий расчетное значение (“толчок” тока); через 15-30 с значение тока снижается до номинального.

При хромировании стальных деталей вначале дается ток противоположного направления для анодного растворения окисных пленок, а затем “толчок” тока в прямом направлении, как указано выше.

“Толчок” тока особенно необходим при хромировании деталей из чугуна.

1. Хромирование. Область применения.

Износостойкие хромовые покрытия применяются для многих инструментов и деталей машин, работающих на трение. К хромированию прибегают при покрытии новых деталей, а также при восстановлении изношенных, потерявших размеры во время работы на трение.

Большое значение имеет исправление деталей, забракованных по размерам.
Номенклатура деталей, подвергаемых хромированию для повышения износостойкости, достигает больших размеров: детали мерительных инструментов, предельные калибры, режущий инструмент – метчики, сверла, развертки, фрезы, протяжки, долбяки и пр., инструмент для холодной обработки металлов давлением – волочильные глазки, пуансоны и матрицы для листовой штамповки, штампы для холодной штамповки и т.д.

Благодаря хромированию не только увеличивается срок службы деталей, но часто повышается качество выпускаемой продукции. Это наблюдается при хромировании валиков бумагопрокатных станов, штампов и прессформ для обработки неметаллических материалов и резины.

Здесь важное значение имеют химическая стойкость и плохая смачиваемость хрома, что обеспечивает легкое отделение от формы и блеск отпрессованных деталей.

Применение износостойких хромовых покрытий для восстановления изношенных деталей станков и двигателей внутреннего сгорания позволяет во много раз увеличить срок их службы.

Примерами подобных деталей могут служить шпиндели станков, шейки коленчатых валов, распределительные валики, толкатели клапанов, поршневые пальцы, шейки валиков различных агрегатов и другие детали.

Важной областью использования износостойких хромовых покрытий является хромирование цилиндров или поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.

Однако для этих деталей, положительного эффекта от хромирования можно ждать лишь при покрытии пористым хромом.
Хромовые покрытия нашли применение также для защиты изделий от коррозии ( окалийностойкость)

Хром, осажденный при определенных условиях электролиза, обеспечивающих получение беспористых осадков при толщине слоя 40 – 50 мк, защищает стальные изделия от атмосферной коррозии и коррозии в морской воде.

Хромирование используют для деталей паросилового оборудования, пароводяной арматуры, клапанов, вентилей патрубков, а также деталей, работающих на износ в агрессивных средах.

1. Автоматизация производства.

Автоматизация процессов восстановления деталей электролитическими покрытиями. Облегчить труд рабочих гальванических цехов, сохранить их здоровье, повысить производительность труда и качество восстанавливаемых деталей электролитическими покрытиями, а также снизить их себестоимость возможно за счет механизации и автоматизации всех работ. В настоящее время заводы промышленности выпускают автоматические автооператорные линии для электролитических покрытий деталей.

В конструкцию автоматической автооператорной линии входят следующие основные части: металлическая рама, от 11 до 14 ванн, 1—2 автооператора (манипулятора), сушильная камера, загру-зочно-разгрузочное устройство, система вентиляции, система трубопроводов, командоаппарат (система программного управления), вспомогательное оборудование (емкость для приготовления электролитов, фильтровальная установка, насосы, теплообменники и площадка обслуживания).

Характеристики

Список файлов лекций