1. 產(chan)品形狀及要求
產品,如臘綸紡絲機中復式加熱器結合件,如圖4-8所示,由304不(bu)銹鋼制成。要求內表面鍍硬鉻0.03mm,鍍層細致、均勻、結合力強,孔隙率低,硬斷(HV)1000。
2. 小樣(yang)實驗(yan)
為解決鍍層結合力、硬度及焊縫處的電鍍質量,進行小樣實驗。小樣實驗用材料為國產321不銹鋼(gang),相當于,304不銹鋼、尺寸為50mm×75mm。
a. 鍍液配方及工藝條件。
鉻酐(CrO3) 180~200g/L 、MB 促進劑 5~8g/L 、硫酸(H2SO4) 1.8~2.0g/L
溫度 50~52℃ 、三價鉻(Cr3+) 3~5g/L 、 陰極電流密度 30~40A/d㎡
其中MB促進劑主(zhu)要成(cheng)分(fen)為稀土元素和硼酸,可(ke)提高電流密度和鉻層硬度。
b. 小電流(liu)陰極活(huo)化處理(li)。
在鍍鉻槽中,首先按2A/dm2開電流(電壓3V左右),然后每隔1~2min升一次電流,升幅為3~5A/d㎡ (電壓升0.5~1V),如此連續5~8次,再采取沖擊電流2~3min,最后回到正常電流電鍍。
c. 小樣實驗結(jie)果
①. 結合強度
試(shi)樣放烘箱加熱到250℃,恒溫1小時,在空氣中冷卻,無起掉皮,鄉頭敲打無剝落(luo)。
②. 孔隙率
貼濾紙法(見QB/T 3823-1999)檢測,完全達到硬鉻孔隙率級標準:不大于4孔/cm2 。
③. 硬度
用顯微硬度計(按QB/T 3823-1999)測定,硬度(HV)值基本上都在1000左右。
3. 模擬實驗
制作(zuo)了單孔321不(bu)銹鋼模(mo)擬零件,見圖4-9,按小樣實驗(yan)結果(guo),在1400L鍍鉻槽內作(zuo)鍍鉻模(mo)擬實驗(yan)。
a. 象形陽極
模擬零件底部為(wei)封(feng)閉式,必須(xu)采用象形陽(yang)極(ji),只有當陰(yin)極(ji)部位(wei)與(yu)對(dui)應陽(yang)極(ji)的距離相等時,電(dian)流(liu)在陰(yin)極(ji)表面不同部位(wei)的分布才(cai)基(ji)本均(jun)(jun)勻,所得鉻層(ceng)厚度(du)也基(ji)本均(jun)(jun)勻。如圖4-10所示(shi),象形陽(yang)極(ji),實驗結(jie)果顯示(shi),各角處全(quan)部鍍(du)上鉻,整(zheng)個鍍(du)層(ceng)表面結(jie)晶細致(zhi)光滑。
b. 槽液流(liu)動形(xing)式及(ji)泵的流(liu)量(liang)
鍍鉻(ge)液(ye)(ye)溫度(du)對鍍層硬度(du)、光澤等影(ying)響很(hen)大,必(bi)須(xu)(xu)嚴(yan)格控(kong)制。在筒(tong)體電(dian)鍍過(guo)程中(zhong),由(you)于電(dian)流密度(du)大至35A/d㎡,勢必(bi)使筒(tong)體內(nei)液(ye)(ye)溫急(ji)劇上升,故必(bi)須(xu)(xu)進行槽(cao)液(ye)(ye)循環。在模擬(ni)零件(jian)底部鉆一個?19mm小孔(kong),從小孔(kong)內(nei)注(zhu)入槽(cao)液(ye)(ye),以(yi)利于氣體隨溶液(ye)(ye)一起向上自(zi)由(you)排(pai)出,在模擬(ni)零件(jian)內(nei)外插(cha)入WT2-280型壓力表(biao)式溫度(du)計(ji)各一支,如圖(tu)4-10所示,當流量(liang)為7L/min時(shi),筒(tong)內(nei)外溫度(du)基(ji)本穩(wen)定一致。
c. 鍍層厚(hou)度及硬(ying)度測試。
在(zai)模擬零件內(nei)加掛長300的(de)T形試片,厚(hou)度1.5mm,材料1Cr18Ni9Ti 一起入槽緊貼模擬零件內(nei)壁電鍍,試片能(neng)真(zhen)實反映電鍍工況,試片鍍層各部位厚(hou)度、硬度都達到要求。
4. 試生產(chan)
a. 工藝(yi)流程
機(ji)械拋光至1.6μm以上(shang)→工業汽油擦(ca)洗(xi)→輕質碳酸鈣擦(ca)凈油污→水(shui)(shui)洗(xi)→裝掛(gua)具和(he)象形陽(yang)極→弱(ruo)腐蝕[硫酸3%~5%(質量分數),室溫(wen),時間30~60秒(miao)]-→水(shui)(shui)洗(xi)→水(shui)(shui)洗(xi)→人鍍(du)(du)槽(cao)→預熱(溫(wen)度50~52℃,時間1~2min)→陰極小電(dian)流處(chu)理(li)(DK2A/dm?開始,每次(ci)升幅3~5A/d㎡,5~8次(ci))→沖擊電(dian)鍍(du)(du)(DK 45A/dm2,2~3min)→正常電(dian)流電(dian)鍍(du)(du)(Dk 30~40A/dm,時間至鍍(du)(du)層厚度達到要求)→出糟清洗(xi)→下(xia)掛(gua)具→檢驗(yan)。
b. 注(zhu)意事項
①. 裝掛象(xiang)形(xing)陽極與孔同心(xin),不(bu)得偏移,以(yi)免發(fa)生局部電流過(guo)分集中,產生燒(shao)焦發(fa)毛的現象(xiang)。
②. 裝卸掛具不得碰傷絕緣保(bao)護層,保(bao)證電(dian)鍍過程中掛具通電(dian)良好和不得短路
③. 嚴格控(kong)制鍍鉻電流密度和溫度,中途不得斷電。
④. 不(bu)采(cai)取(qu)陽極處理,小電流活化處理不(bu)當而影響(xiang)鍍層結合(he)力(li)以致發生(sheng)掉皮(pi)。
c. 效果
獲得的鍍(du)層表面光(guang)滑細(xi)致,色(se)澤均勻(yun),達到供方圖(tu)(tu)紙要求(qiu)。因此,采用特(te)定的鍍(du)液組成和工(gong)藝(yi),并配以特(te)制的象形陽極,完全能鍍(du)出(chu)符合圖(tu)(tu)紙要求(qiu)的鉻層,并已批量(liang)生產,驗收合格。