1. 零(ling)件(jian)類型(xing)
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. 鉻層厚度0.04~0.07mm.
②. 鉻層結晶細致(zhi)、均勻,從端(duan)面向內(nei)孔觀(guan)察要(yao)有鏡(jing)面光亮(liang),不允許有凹(ao)痕、麻(ma)點、燒焦、皺紋(wen)等。
③. 兩端(duan)口部鍍(du)后尺寸錐度(du)差(cha)小于0.01mm,不允許有橢圓度(du)。
④. 鉻層硬度(HV)大于(yu)800。
2. 工裝(zhuang)夾具(ju)
見(jian)圖(tu)4-2,陽極用(yong)含銻8%的(de)鉛-銻合金制成,陽極面積是陰極面積的(de)1/3~1/2,錐度(du)1:50,下小(xiao)上大,澆鑄成型(xing)后車削成型(xing)。陽極上鉆有(you)孔以(yi)利于電(dian)解液對流,同時(shi)增加陽極面積。陰陽極之間采用(yong)非金屬隔電(dian)絕緣(yuan),即(ji)用(yong)聚(ju)氯乙烯(xi)或有(you)機玻璃做成有(you)孔的(de)上下絕緣(yuan)塊,將陽極位置固定在(zai)零件內孔中心,有(you)利于溶液和氣體自由(you)逸出。
3. 鍍液成(cheng)分和工藝選擇
a. 溶液(ye)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. 工藝(yi)條件(jian)
溫度 (50±2)℃ 、 下槽(cao)預熱 30~60s
陽極(ji)處理(li) DA25~30A/d㎡,時(shi)間(jian)20~25s,斷電15s
小電流(liu)施(shi)鍍 DK<10A/d㎡,時間4min,轉正常電流(liu)密度(35~40A/d㎡)
4. 工(gong)藝流程(cheng)
檢查內孔→檢測鍍前(qian)尺寸→絕緣(yuan)(零(ling)件(jian)非鍍面和掛具外表(biao)面用聚氯乙(yi)烯(xi)塑料膠帶包扎緊)→裝掛具(按圖4-2所示)→裝陽極(ji)→電(dian)化學除油(you)→熱(re)水(shui)洗(xi)→冷水(shui)洗(xi)→入槽(cao)預熱(re)→陽極(ji)處理→小(xiao)電(dian)流施鍍(4min)→轉(zhuan)正常電(dian)流鍍鉻→取出陽極(ji)、零(ling)件(jian)入回收槽(cao)→冷水(shui)洗(xi)兩次→去(qu)氫(qing)→送檢。
5. 工藝技術探討
a. 鍍層結合力
①. 預熱
零件與電(dian)解液(ye)溫差在±1℃.
②. 陽極處(chu)理時間
只要能達到去(qu)除表面氧化膜即可。控制在25秒以(yi)內。時間控制長短有決定性影(ying)響。
③. 活(huo)化時間
活(huo)化(hua)(hua)使零件表(biao)面(mian)處于高度活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)態。活(huo)化(hua)(hua)產生的(de)氫氣把表(biao)面(mian)殘留的(de)氧化(hua)(hua)膜還原成金屬(shu),顯露(lu)其基體結晶表(biao)面(mian),活(huo)化(hua)(hua)4分鐘后轉入正常電流電鍍。這種階(jie)梯(ti)式給電可獲結合力好的(de)鍍層。
b. 鍍層耐磨性
由于鍍液成(cheng)分和操作條件的(de)改變會顯著影響鍍層的(de)硬度(du)。
①. 鉻酐濃度
稀溶液得到的(de)鉻(ge)層硬(ying)度高,耐磨性好(hao)。見圖(tu)4-3硬(ying)度和(he)鉻(ge)酐濃度的(de)關系,鉻(ge)酐濃度自(zi)200g/L開始(shi)升(sheng)高而硬(ying)度(HV)隨(sui)之下降。故選用(yong)鉻(ge)酐200~250g/L,鉻(ge)層硬(ying)度(HV)可(ke)達900.
②. 鉻(ge)酐/硫酸(suan)(suan)的酸(suan)(suan)比(bi)值
此(ci)比值對硬度(du)很關鍵。圖4-4表(biao)示硬度(du)和硫酸濃(nong)度(du)的關系(xi)。內(nei)孔鍍鉻的酸比值控制(zhi)在(85~95):1較好,電流效率稍有降低,但(dan)鉻層硬度(du)高,耐磨、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(T)和DK的關系(xi),當DK=35~40A/d㎡、T=45~50℃時,鍍層硬度高。
c. 鍍層的光澤性(xing)
①. 三價鉻或鐵(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。
②. 溫度與(yu)電(dian)流密度的影(ying)響(xiang)
圖4-7所(suo)示內(nei)孔鍍(du)硬(ying)鉻,溫(wen)度(du)和電流密(mi)度(du)應(ying)取(qu)下限(xian)。因(yin)為孔內(nei)陰陽極(ji)距(ju)近,溶液對流性差,內(nei)孔溫(wen)度(du)比外面高,溫(wen)度(du)取(qu)上限(xian)會使(shi)鍍(du)層發(fa)烏(wu)無光。電流密(mi)度(du)取(qu)中(zhong)等,即35~40A/d㎡,T為50~55℃,可得沉積光亮(liang)硬(ying)鉻,見(jian)圖4-7Ⅱ區所(suo)示。