電鍍硬鉻工藝是在各種基體表面鍍一層厚的鉻層,厚度一般在20μm以上,利用鉻的特性提高零件的硬度、耐磨性、耐溫性和耐腐蝕性。大家知道電鍍硬鉻原理是什么呢?讓小編來為大家講講吧。
在含有電鍍液的鍍液中,將清洗干凈并經(jīng)過特殊預(yù)處理的待鍍零件作為陰極,被鍍金屬作為陽極,兩極分別與DC電源的陰極和陽極相連。電鍍硬鉻電鍍液由含鍍金屬化合物、導(dǎo)電鹽、緩沖劑、酸堿度調(diào)節(jié)劑、添加劑等的水溶液組成。電鍍液中的金屬離子通電后,在電位差的作用作用下向陰極移動(dòng),形成電鍍硬鉻鍍層。陽極的金屬在電鍍液中形成金屬離子,以保持電鍍金屬離子的濃度。在某些情況下,如鍍鉻,它是一種不溶性陽極,由鉛和鉛銻合金制成,僅作為傳輸電子和傳導(dǎo)電流的作用。電解液中鉻離子的濃度需要通過定期向鍍液中添加鉻化合物來維持。電鍍過程中,陽極材料質(zhì)量、電鍍液成分、溫度、電流密度、通電時(shí)間、攪拌強(qiáng)度、沉淀雜質(zhì)、功率波形等。會影響電鍍硬鉻涂層的質(zhì)量,這需要及時(shí)控制。
電鍍硬鉻原理就是這些啦,電鍍硬鉻是一種傳統(tǒng)的表面電鍍技術(shù),已經(jīng)應(yīng)用長達(dá)70多年,此技術(shù)常常用來修復(fù)破損部件。
電鍍硬鉻對純度的規(guī)定比較高,在操作過程中可能會有一些其他的元素,比如鐵。如果含量過高,會影響整個(gè)鍍鉻,的效果,所以每個(gè)人都應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆椒▉碛行У亟鉀Q問題。如何去除電鍍硬鉻的雜質(zhì)呢?
1、稀釋液法:根據(jù)Fe3的含量,將稀釋后的Fe3濃度值降低到5g/L以下,然后根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果加注鉻酸酐和鹽酸。
2、電鍍硬鉻離子交換法:是一種強(qiáng)酸性堿性陽離子交換柱,目前比較常見。由于鉻酸含量高,進(jìn)入樹脂前需要稀釋至80克/升,以免損壞展館潤滑脂。
3、防護(hù)電解法:將電鍍硬鉻溶液引入負(fù)極室進(jìn)行電解,Cr6轉(zhuǎn)化為Cr3。作用是增加溶液的pH值,使鐵等金屬物質(zhì)電離轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,過濾去除。含Cr3的溶液按電滲析進(jìn)入陽極氧化室電解,使Cr3被空氣氧化成Cr6,pH值降低。
鍍鉻加工具有較高的硬度,根據(jù)不同的鍍液組成和工藝條件,其硬度可以在400 HV到1200 HV之間變化,但鍍鉻溶液的分散能力很低。氫脆是一種由于氫滲入金屬內(nèi)部導(dǎo)致?lián)p傷,從而使金屬材料在低于材料屈服強(qiáng)度的靜應(yīng)力作用下發(fā)生的延遲斷裂現(xiàn)象。那下面小編來介紹一下除氫的方法。
一、一般除氫方法
1.將需除氫的鍍件放在烘箱內(nèi),或在熱油中(適用于鍍硬鉻件),在200~250℃下處理3H以上。
2.熱油中除氫能獲得與在烘箱中除氫具有同樣的效果,由于其受熱均勻,對鍍層還具有填充孔隙的作用,有利于提高鍍層的防護(hù)功能,對設(shè)備要求也簡單。
二、根據(jù)工件要求提出除氫方法
例如鍍硬鉻,在鍍硬鉻時(shí)由于電流效率過低,只有13%~18%,大部分電流消耗在氫的析出上,氫容易擴(kuò)散到鍍層和基體金屬的晶格中,滲氫較為嚴(yán)重,從而引起疲勞強(qiáng)度的降低,影響動(dòng)、靜負(fù)載強(qiáng)度,故在設(shè)計(jì)中應(yīng)提出鍍鉻加工后除氫處理的要求。經(jīng)除氫處理之后可去除滲入鍍層和基體中60%~70%的氫,從而大大減輕了脆性而不會降低其硬度。
三、熱油代替在烘箱內(nèi)除氫
鍍鉻的電流效率很低,因而鍍層孔隙率較高,且鍍層極易鈍化,同時(shí)由于鋼鐵件表面的鉻層優(yōu)勢陰極性鍍層,當(dāng)鍍層厚度較薄時(shí)極易引起銹蝕。為改善這一缺陷環(huán)節(jié),可采取熱油除氫代替在同樣工藝條件下的烘箱中除氫工藝。實(shí)踐證明,該工藝方法既可保持工件各部分的溫度均勻,達(dá)到完整的除氫效果,又可有效想鉻層的孔隙、裂縫中填充油脂,從而提高了鉻層的防護(hù)能力。
四、除氫溫度不能太高
例如,鍍鋅后,除氫是采用加熱的方法將氫從金屬中趕走的。除氫的功效與除氫的溫度、保溫時(shí)間的長短有關(guān)。除氫的溫度越高,時(shí)間越長,除氫就越很干凈了。但不能超過250攝氏度。因?yàn)樵谶@個(gè)溫度下鍍鉻加工鍍鋅層的結(jié)晶組織會變形、發(fā)脆、抗蝕性能下降。
電鍍硬鉻加工的處理工藝可分為:整平平面、化學(xué)處理、電化學(xué)處理。今天我們來講講硬鉻電鍍加工的過程中都會產(chǎn)生哪些物質(zhì)吧。
1、電鍍硬鉻除油過程中常用堿性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等。通常用于除油過程。對于油污染嚴(yán)重的零件,有時(shí)使用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有機(jī)溶劑除油,然后進(jìn)行化學(xué)堿性除油。為了去除一些礦物油,一定量的乳化劑,如OP乳化劑、AE乳化劑、油酸三乙醇胺皂等。通常添加到除油液中。因此,除油過程中產(chǎn)生的清洗廢水和更新廢水都是堿性廢水,其中往往含有油和其他有機(jī)化合物。
2、酸洗除銹常用鹽酸和硫酸。為了防止被鍍零件基體的腐蝕,常添加硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品聯(lián)苯胺等緩蝕劑。酸洗除銹時(shí)產(chǎn)生的清洗水一般酸度較高,含有重金屬離子和少量有機(jī)添加劑。
3、預(yù)處理廢水是電鍍硬鉻廢水處理的重要組成部分,約占電鍍廢水總量的50%。廢水中含有一定量的鹽、游離酸、有機(jī)化合物等。其成分因電鍍種類、預(yù)處理工藝和工廠管理水平而異。