1. 鍍硬鉻的制品(pin)材料及要(yao)求
制件為紡機梳片,材料為2Cr13馬氏體不銹鋼,零件尺寸為6mm×120mm×0.9mm,要求鍍硬鉻,以期提高零件的耐磨性能,延長使用壽命。對鉻層的具要求如下。
①. 鉻(ge)鍍層(ceng)與不銹鋼表面結合力良(liang)好。
②. 片狀平板零件的邊角不允(yun)許(xu)鉻層出現毛刺、結(jie)瘤、燒焦(jiao)。
③. 鉻層厚度(du)單邊0.01mm,基材厚度(du)為0.9mm,鍍(du)鉻后達到(0.920±0.005)m尺寸。
④. 鉻層晶體細致、均(jun)勻、光滑。
⑤. 零件全面鍍(du)鉻,只允許端頭處(chu)有(you)較輕度(du)的綁扎掛具的痕跡。
⑥. 鉻層硬(ying)(ying)度(du)要求HRC65(洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)值),即相當于(yu)維氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(HV)800。
2. 鍍(du)鉻(ge)溶液成分及工藝條件
采用稀土(tu)為添(tian)加(jia)劑的鍍鉻溶液,以期獲得較(jiao)均勻的鉻層(ceng),工藝路線(xian)采用陰極化,小電流起(qi)鍍和階(jie)梯式給電的方式,以保證良好的結合力。
①. 稀土鍍鉻電解液。
鉻(ge)酐(CrO3) 130~150g/L 、三價鉻(ge) 0.2~0.8g/L 、硫酸(H2SO4) 0.5~0.6g/L 、三價鐵 <10g/L 、稀(xi)土添(tian)加劑 1.3~1.5g/L
②. 工藝條件
溫度 45~50℃ 、 斷電 3~5s 、預熱 10~20s 、 陰極活化:小電流活化DK 5~8A/d㎡ 、 時間 3min
陽極處理電流密度(du)(DA) 15~20A/d㎡ 時間(jian) 15~20s 、 階梯式(shi)逐步(bu)轉為正(zheng)常(chang)電流密度(du)(DK) 20~25A/d㎡
3. 鍍前(qian)表面處理(li)
①. 先由鉗工進行倒角去毛刺,后在有機溶劑中清洗。
②. 表面用軟布細砂輪拋光,去除表面加工痕跡,達到平滑光亮。
③. 化學除油,用洗衣粉或熟石灰擦洗。
4. 掛裝(zhuang)零件
①. 用φ5mm粗銅條作為上掛鉤。
②. 用φ0.7mm 細鐵絲在其兩頭約3mm處加以綁扎牢固,每件間距8~10mm,每掛20件。
③. 綁扎完畢,在下面扎一道鐵絲作保護陰極,再下面綁吊一絕緣重物,使鍍件垂直向下。
④. 將綁扎的上端繞于銅絲掛鉤上。
⑤. 入槽前在稀鹽酸中弱浸蝕以活化表面,并除去鐵絲表面上的鋅層,然后在水中徹底清洗干凈,切勿將鹽酸帶人鉻槽。
⑥. 鍍件下槽,將鐵絲全部浸沒在鍍液中,以防燒斷。
5. 電流分布控制
①. 上面的零件的邊角有相互保護作用,最下一個零件用鐵絲作保護陰極。
②. 采用稍高溫度和較低的電流密度,溫度45~55℃,取55℃,DK 30~40A/d㎡,取(30±2)A/d㎡.
③. 鍍件陰極和對應陽極的間距盡可能相近合宜,使電流分布均勻,消除邊緣放電。
6. 小(xiao)電流起鍍
①. 先陽極處理。不銹鋼片入槽后經預熱首先進行陽極處理,使表面金屬稍微溶解,以達微觀粗糙。
②. 小電流起鍍。由于在陽極處理過程中,同時伴隨一定量的氧析出,鍍層表面有碳化物出現。小電流起鍍時陰極上沒有鉻析出,只發生氫離子放電
2H++2e → 2 [H]
所生(sheng)成(cheng)的新生(sheng)態氫原子[H]具有很(hen)強的還原能(neng)力,能(neng)把極薄的氧化膜還原為金屬(shu):
2[H]+MO = M+H2O
同時產生大量的(de)氫氣,使表面(mian)附著(zhu)的(de)碳化物沖刷掉,使陰極表面(mian)處于(yu)高(gao)度活化狀態。然后(hou)再逐(zhu)步升高(gao)電流密度,有(you)利于(yu)鉻酸離(li)子還原(yuan)成金屬原(yuan)子,形成晶(jing)核,致密地分(fen)布在零件(jian)表面(mian),從(cong)而為獲(huo)得(de)結合力良好的(de)鍍層創造條件(jian)。
③. 階梯式給電。
DK大致分為(wei)5~8A/d㎡、8~11A/d㎡、11~14A/d㎡、14~17A/d㎡等中(zhong)間階梯,其間所歷時間約8min,最后加到正(zheng)常Dk20~25A/d㎡,此法保(bao)證(zheng)鉻層的(de)結合力優良(liang)。