1. 零(ling)件類型


 如噴涂糖衣片采用的高壓無氣噴涂機上使用的涂料缸,采用2Cr13不銹鋼材料,具有高化學穩定性,但硬度不高,易于磨損。要求內孔表面鍍硬鉻,增加耐磨性和減少與介質的親和力,鍍層技術要求如下:


 ①. 鉻(ge)層厚度0.04~0.07mm.


 ②. 鉻(ge)層結(jie)晶(jing)細致、均勻,從端面向內(nei)孔觀察要有鏡面光亮,不允許(xu)有凹痕、麻點(dian)、燒焦(jiao)、皺紋等。


 ③. 兩端口部鍍后尺寸錐度(du)(du)差(cha)小(xiao)于0.01mm,不允許(xu)有橢圓度(du)(du)。


 ④. 鉻層(ceng)硬度(HV)大于800。



2. 工裝夾具


 見圖4-2,陽(yang)(yang)極(ji)用(yong)含(han)銻8%的鉛-銻合金制(zhi)成,陽(yang)(yang)極(ji)面(mian)積是陰(yin)極(ji)面(mian)積的1/3~1/2,錐(zhui)度1:50,下(xia)小(xiao)上大,澆鑄(zhu)成型(xing)后車削成型(xing)。陽(yang)(yang)極(ji)上鉆有(you)孔(kong)以(yi)利于(yu)電解(jie)液(ye)對流,同時增加陽(yang)(yang)極(ji)面(mian)積。陰(yin)陽(yang)(yang)極(ji)之間采用(yong)非金屬隔(ge)電絕(jue)緣,即用(yong)聚氯(lv)乙烯或(huo)有(you)機玻璃(li)做(zuo)成有(you)孔(kong)的上下(xia)絕(jue)緣塊,將陽(yang)(yang)極(ji)位置固定在(zai)零件內孔(kong)中心(xin),有(you)利于(yu)溶液(ye)和氣(qi)體自由逸出。


圖 2.jpg



3. 鍍液成分和工藝(yi)選(xuan)擇


a. 溶(rong)液成分


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


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


b. 工(gong)藝條件


  溫度  (50±2)℃  、 下槽預熱(re)  30~60s


  陽(yang)極處理(li)   DA25~30A/d㎡,時間20~25s,斷電15s


  小電流(liu)施鍍   DK<10A/d㎡,時(shi)間(jian)4min,轉正常(chang)電流(liu)密度(35~40A/d㎡)



4. 工藝(yi)流程


  檢查內(nei)孔→檢測鍍(du)前尺寸→絕緣(零(ling)件非鍍(du)面和掛具外表(biao)面用聚氯乙烯塑料膠帶包(bao)扎緊)→裝(zhuang)掛具(按圖4-2所(suo)示)→裝(zhuang)陽極→電化學除油→熱(re)水(shui)洗(xi)→冷(leng)水(shui)洗(xi)→入(ru)槽預熱(re)→陽極處(chu)理→小電流施鍍(du)(4min)→轉正常電流鍍(du)鉻→取出陽極、零(ling)件入(ru)回收槽→冷(leng)水(shui)洗(xi)兩次→去氫→送檢。



5. 工藝技術探討(tao)


a. 鍍層結合力(li)


①. 預熱


   零件與電解液溫差在±1℃.


②. 陽極處理時間


  只要(yao)能達到去除表(biao)面氧化膜即可。控制(zhi)在25秒以內。時間控制(zhi)長短有(you)決定性影響。


③. 活化時間


  活(huo)化(hua)使(shi)零件表面(mian)處于(yu)高度活(huo)化(hua)狀態。活(huo)化(hua)產生的(de)氫氣把(ba)表面(mian)殘(can)留的(de)氧化(hua)膜還原成金屬,顯露其基體結晶表面(mian),活(huo)化(hua)4分鐘(zhong)后轉入正常電流電鍍(du)。這(zhe)種階梯式(shi)給電可獲結合力好的(de)鍍(du)層。


b. 鍍層耐磨性


  由于鍍液成分和(he)操作條(tiao)件的改變會顯(xian)著影響鍍層(ceng)的硬度。


①. 鉻酐(gan)濃度


 稀溶液得到的鉻層硬度(du)(du)高(gao),耐(nai)磨性好。見(jian)圖4-3硬度(du)(du)和(he)鉻酐濃度(du)(du)的關系,鉻酐濃度(du)(du)自200g/L開始升高(gao)而硬度(du)(du)(HV)隨之下降(jiang)。故選用鉻酐200~250g/L,鉻層硬度(du)(du)(HV)可(ke)達900.


圖 3.jpg


②. 鉻酐/硫酸的酸比值(zhi)


此比(bi)值(zhi)對硬(ying)度(du)很關鍵。圖4-4表(biao)示(shi)硬(ying)度(du)和硫酸濃度(du)的關系。內孔(kong)鍍鉻的酸比(bi)值(zhi)控(kong)制在(85~95):1較(jiao)好(hao),電流效率(lv)稍有(you)降(jiang)低,但鉻層(ceng)硬(ying)度(du)高,耐(nai)磨、光亮(liang)、密實。


③. 電流密度(DK)和(he)鍍液(ye)溫度(T)


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


圖 5.jpg


c. 鍍層的光澤(ze)性(xing)


①. 三價鉻(ge)或鐵(tie)的影響


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


圖 6.jpg


②. 溫(wen)度與電流密度的(de)影響


  圖(tu)4-7所(suo)(suo)示內孔(kong)鍍硬(ying)鉻,溫(wen)度(du)和(he)電流密(mi)度(du)應取(qu)下(xia)限。因為孔(kong)內陰陽極(ji)距近,溶液對流性差(cha),內孔(kong)溫(wen)度(du)比外面高(gao),溫(wen)度(du)取(qu)上限會(hui)使(shi)鍍層發烏無光(guang)。電流密(mi)度(du)取(qu)中(zhong)等,即35~40A/d㎡,T為50~55℃,可得沉積光(guang)亮硬(ying)鉻,見圖(tu)4-7Ⅱ區所(suo)(suo)示。