Хромовое покрытие

Хромовое покрытие

Хромовое покрытие. Нанесение хромового покрытия на поверхность металлических изделий обеспечивает защиту от коррозии, повышает сопротивление механическому износу и улучшает декоративный вид. Для получения функциональных характеристик и декоративных свойств покрытий на нашем производстве используются различные электролиты:

• стандартные электролиты
• немецкие электролиты Ankor 1127 и Ankor 1127+
• электролиты хромирования с ультрадисперсными алмазами (УДА)

В настоящее время мы осуществляем следующие виды хромирования:

• Хромовое покрытие с ультрадисперсными алмазами (УДА). Обеспечивает максимальный срок службы покрываемой детали, благодаря высокой износостойкости (в 1,5 — 2 раза выше хромирования со стандартным электролитом) и микротвёрдости (до 1150 HV). Максимальные габариты обрабатываемых изделий: 1200х300х300 мм.
• Хромовое твёрдое покрытие. Обладает высокой микротвёрдость до 1000 HV, жаростойкостью, низким коэффициентом трения, плохой смачиваемостью и низкой пластичностью. Благодаря низкой смачиваемости хрома, эти покрытия широко применяются для защиты промышленной оснастки, работающей в контакте с расплавленной резиной, пластмассами, ПВХ, клеем, сталью и др.
  Максимальные габариты обрабатываемых изделий: 3000х600х600мм. Масса до 800 кг.
• Хромовое износостойкое покрытие. Обладает высокой износостойкостью. Применяется для увеличения ресурса инструмента, деталей узлов и механизмов в жёстких условиях, при воздействии абразивного износа, высоких давлений и температур. Максимальные габариты обрабатываемых изделий: 3000х600х600 мм.
• Хромовое молочное покрытие. Характеризуется отсутствием пор в покрытии вследствии чего обладает высокой коррозионной стойкостью. Максимальные габариты обрабатываемых изделий: 1600х600х600 мм.
• Хромовое пористое покрытие. Повышает износостойкость деталей. Максимальные габариты обрабатываемых изделий: 1600х600х600 мм.
• Хромовое декоративное покрытие. Обладает высоким коэффициентом отражения. Сочетает высокие декоративные свойства с защитными. Используется в сочетании с подслоями меди и никеля. Максимальные габариты обрабатываемых изделий: 800х600х300 мм.

Справка по технологии хромирования с ультрадисперсными алмазами (УДА)

Используются в целях повышения микротвердости и износостойкости режущего, деформирующего и формообразующего инструмента, а также узлов, агрегатов и деталей машин, подверженных сильному абразивному износу, трению, налипанию и нагару обрабатываемого материала, другим разрушающим механическим и термическим воздействиям.

Нанесение покрытий производится электрохимическим путем в гальванических ваннах.

Основные характеристики хромовых покрытий с УДА:

• Микротвердость — от 1100 до 1300 HV. В зависимости от требований и режимов нанесения.
• Термостойкость — до 1080C
• Высокая коррозионная стойкость. В 1,5-2 раза выше, чем обеспечивают существующие хромовые покрытия.
• Низкий коэффициент трения. В случае сухого трения — до 0,09
• Высочайшая износостойкость. По результатам испытаний в Германии износостойкость выше в 5,7 раза, чем у хромового покрытия с микротвердостью 1000 HV и толщине 50 мкм.
• Высокая адгезия к базовому металлу. На уровне прочности металла основы, что практически исключается отслоение, растрескивание и скалывание покрытия при деформации изделия, значительно расширяя сферы его применения.

Покрытия наносятся на все углеродистые, штамповые, инструментальные и другие стали, за исключением твердосплавных материалов.

Более подробную информацию о разработке и нанесении хромовых покрытий с УДА можно скачать здесь.

Хромирование изделий и изделий по низкой цене в Москве

Шифры наносимых покрытий: Х.тв, Х.мол, Х.б.
Материал основы: углеродистые и нержавеющие стали, цветные сплавы, титан, чугун.
Габариты изделий: до 2000х800х800 мм. Масса до 2 000 кг.
Толщина покрытия: до 1 000 мкм.
Размерное хромирование, хромирование в протоке электролита
ОТК, паспорт качества, работа в рамках ГОЗ

Общая информация

Электролитическое хромирование – один из наиболее широко распространенных гальванических процессов, что связано со многими замечательными свойствами хромовых покрытий:

— высокая отражающая способность
— твердость
— жаростойкость
— высокое сопротивление механическому износу 
— низкий коэффициент трения
— наличие на поверхности хрома тончайшей прозрачной, защитной, оксидной пленки
— сильно выраженная способность к пассивации

Все это определило применимость электролитического хромирования в самых разных отраслях промышленности, от машино- и авиастроения до сантехники и канцелярских товаров. 

По функциональному назначению хромовые покрытия подразделяются на:

 1. Защитно-декоративные

, которые в свою очередь могут быть трех типов:

 — Блестящие, микротрещиноватные.
Покрытия отличаются не только высоким блеском, но и хорошей отражательной способностью, уступая в этом отношении лишь серебру. Но, в отличии от серебра, хромовое покрытие не меняет свой внешний вид в течение длительного времени, благодаря высокой собственной коррозионной стойкости.
Область применения данного хромового покрытия настолько разнообразны, что все их перечислить не представляется возможным. Приведем лишь небольшую часть примеров: это медицинское и сантехническое оборудование, светильники, канцелярские принадлежности, корпуса часов, декоративная отделка деталей автомобилей, велосипедов, мотоциклов и др.
— Матовые (иногда матово-блестящие).
Такие покрытия обладают низкими физико-механическими свойствами, имеют ограниченное практическое применение, к примеру, для декоративной отделки инструмента, оптической аппаратуры и прочее.  

— Черные.
Покрытия применяют в машиностроении, при изготовления оптических приборов и медицинского оборудования и т.д.

 2. Защитные покрытия могут быть:

— Однослойные – это молочные покрытия.
Из-за высокой коррозионной стойкости, отсутствия пор при толщине ≥ 20 мкм и трещин, молочный хром как защитное покрытие можно осаждать на стальную основу без подслоя. Такие покрытия применяют для защиты сталей от коррозии в условиях высоких температур и воздействия агрессивных жидких и газообразных сред.
— Двухслойные коррозионностойкие хромовые покрытия. 
Применяют в тех случаях, когда необходимо сочетать свойства высокой защитной способности и износостойкости (например, в шахтном оборудовании, морской среде). Покрытия состоят из первого слоя молочного хрома и второго – блестящего, отличающегося высокой твердостью и износостойкостью.
— Многослойные покрытия.

Чаще всего это трехслойные покрытия медь-никель-хром или четырехслойные никель-медь-никель-хром, являются многофункциональными, т.к. обладают высокими защитными и декоративными свойствами.

 3. Износостойкие и антифрикционные хромовые покрытия.
  
Они позволяют решать многие вопросы, определяющие надежность и длительность эксплуатации деталей различных машин и механизмов. Нанесения твердого хромового покрытия небольшой толщины на поверхность детали позволяет увеличить срок ее эксплуатации при работе на трение в два-три раза, а иногда и больше.

Учитывая также, что эксплуатационные свойства многих деталей в значительной степени определяются свойствами поверхностного слоя, дополнительный эффект от хромирования состоит в возможности использования в этом случае для изготовления деталей низколегированных и даже углеродистых сталей вместо высоколегированной 

Толщина износостойкого хрома различна в зависимости от назначения хромируемых деталей и меняет от 3 – 20 мкм для мерительного и режущего инструмента и до 50 мкм и более при нанесении на матрицы, пресс-формы, валы и детали различных машин.

Свойства и применение хромовых покрытий

Свойства и применение хромовых покрытий

В зависимости от назначения хромовые покрытия разделяют на декоративные и функциональные. Первые наносят в виде тонких (<1 мкм) слоев на грубом промежуточном подслое, а вторые наносят прямо на стальную или другую подложку. Толщина функциональных покрытий достигает нескольких миллиметров.

Декоративное хромирование имеет огромное применение в автомобильной промышленности и многих других областях техники, где к изделиям предъявляют высокие требования как с эстетической точки зрения, так и в плане коррозионной стойкости.

Функциональное хромирование применяется для покрытия инструмента, шаблонов, форм для отливки под давлением и других деталей, подвергаемых сильному механическому износу. Широкое применение имеет функциональный хром и при восстановлении изношенных деталей машин.

Ванны хромирования

Основной составляющей ванны для хромирования является хромовый ангидрид. Кроме того, необходим так называемый катализатор, которым в традиционных ваннах является серная кислота.

В соответствии с общим правилом содержание серной кислоты по отношению к содержанию хромового ангидрида должно быть в пределах 0,8-1,2 %. В среднем принимают 1 % и, следовательно, в ванне, содержащей хромовый ангидрид (250 г/л), должно быть серной кислоты 2,5 г/л.

Ванны для хромирования имеют очень малый катодный выход по току, в основном <20 % и низкую кроющую способность.

Ванна, содержащая хромовый ангидрид (400 г/л), имеет хорошую электропроводность и, следовательно, не требует такого высокого напряжения при хромировании, как ванны с меньшим содержанием хромового ангидрида. Она рекомендуется для декоративного хромирования изделий сложной формы. Недостатком такой (концентрированной) ванны является низкий выход по току, и, следовательно, она непригодна для функционального хромирования.

Кроме классических хромовых ванн с сульфатным катализатором разработан и ряд других, например, с катализатором, состоящим из солей двух кислот — серной и и кремнийфтористоводородной ограниченной растворимости, что полезно для оптимальной работы ванны. Применение этих ванн, называемых саморегулирующимися должно бы существенно облегчить проведение хромирования ввиду того, что отпадает необходимость аналитического исследования химического состава. Однако это не совсем так, к тому же еще выявились и такие недостатки как значительная агрессивность ванны, требующая очень тщательной изоляции стальных изделий, хромирующихся частично с учетом опасности поражения стали в не изолированных местах.

Работа с растворами хромового ангидрида сопряжена с многими трудностями, обусловленными токсичностью этого вещества и трудоемкой технологией очистки сточных вод.

Необходимость применения довольно высоких температур и тока большой плотности требует оборудования ванн для хромирования эффективной вытяжной системой. Даже ванны, не находящиеся под током, но при рабочей температуре, выделяют вредные для человеческого организма пары.

Второй проблемой являются материальные потери. Большое содержание хромового ангидрида влечет за собой значительные потери за счет уноса электролита из ванны с деталями. Ванны улавливания являются неизбежной необходимостью. Нередко применяют две промывки.

Рациональным способом снижения потерь материала является применение ванны с меньшим содержанием хромового ангидрида. Следует экспериментально установить, нельзя ли для данной продукции применять ванну с меньшим содержанием хромового ангидрида, например, 200 г/л.

Универсальная ванна, пригодная для технического и декоративного хромирования, содержит: хромовый ангидрид (250 г/л) и серную кислоту (2,5 г/л). Декоративные покрытия наносят при ~50°C и средней плотности тока 25 А/дм2, а функциональные покрытия — при 55-60°С и плотности тока 45-60 А/дм2.

Подготовка ванны хромирования.

Раствор электролита готовят в запасной ванне, футерованной изнутри поливинилхлоридом. В ванну вливают половину того количества деминерализованной воды, которое будет необходимо в рабочей ванне. В воду порциями добавляют хромовый ангидрид и перемешивают до полного его растворения. С этого момента возникает проблема, сколько следует добавить серной кислоты, так как введенный хромовый ангидрид уже содержит кислоту.

На хромовый ангидрид для гальванотехнических целей существует стандарт, в соответствии с которым в хромовом ангидриде серной кислоты должно быть не больше, чем 0,4 %. На хромовый ангидрид плавленный технический перечислены четыре сорта хромового ангидрида: S, I, II и III. Содержание серной кислоты не должно превышать для сорта S — 0,1 %, для сорта I — 0,4 %, для сорта II — 0,6 % и для сорта III — 0,8 %.

На каждой упаковке должна находиться надпись с обозначением сорта хромового ангидрида. Если потребитель не знает, каким хромовым ангидридом он располагает, он должен отправить пробу приобретенного товара на анализ. Если это невозможно, то надо подготовить ванну из хромового ангидрида, не добавляя сразу серной кислоты, лишь только сахар (1 г/л).

После нагрева до рабочей температуры проводят пробное хромирование изделий, покрытых блестящим никелем. Если на поверхности появляются радужные налеты, то это означает, что в ванне недостаток серной кислоты. Необходимо добавить на каждые 100 л ванны 25 см3 20 %-ной серной кислоты. После тщательного переметывания ванны возобновляют пробное хромирование, а если радужные налеты остаются и дальше, то необходимо добавить в ванну новую порцию кислоты. Эти операции повторяют до тех пор, пока радужный налет перестает появляться и начнет осаждаться нормальное хромовое покрытие.

Встречаются поставки хромового ангидрида, содержащие >1 % серной кислоты. Это проявляется в виде низкой кроющей способности хромовой ванны. Химический анализ покажет истинную концентрацию серной кислоты, избыток которой необходимо уменьшить, добавив ~2 г карбоната бария на каждый грамм серной кислоты. Более подробные сведения приведены при рассмотрении поддержания стабильности и регенерации хромовой ванны.

Декоративное хромирование

Традиционные ванны для декоративного хромирования в 1 л содержат ~400 г СгО3 и 4 г h3SO4, что связано прежде всего с высокой электропроводностью ванны, позволяющей достигать очень большой плотности тока при относительно невысоком напряжении. Высококонцентрированные ванны характеризуются также хорошей кроющей способностью изделий сложной формы. В них блестящее покрытие образуется уже при 35—40 °C и 15—20 А/дм2, что немаловажно.

Общая тенденция к экономии материалов и снижению степени загрязнения сточных вод требует применения ванн с меньшим содержанием хромового ангидрида. Во многих мастерских с успехом применяют универсальную ванну, содержащую хромовый ангидрид 250 г/л для функционального и декоративного хромирования. Для нанесения только декоративных покрытий можно использовать ванну, содержащую хромовый ангидрид 300 г/л и серную кислоту (3 г/л), что позволит работать при 40 °С, ~20 А/дм2. Уже само снижение температуры равнозначно экономии энергии.

Декоративные хромовые покрытия наносят преимущественно на блестящий никель сразу же после никелирования и тщательной промывки. Следует избегать длительных перерывов, приводящих к высыханию никелевого покрытия под воздействием воздуха и его пассивации. Пассивированный никель активируют катодной обработкой несколько минут в ванне для электролитического обезжиривания и краткой выдержкой в разбавленной серной кислоте. При хромировании никелевых покрытий, отполированных механическим способом, активация серной кислотой обязательна.

Перед погружением в ванну детали следует подогреть в воде с температурой ванны хромирования, так как на холодной поверхности осаждается матовое покрытие. Некоторые работники без горячей промывки погружают изделие в ванну для хромирования при выключенном токе, ожидая, пока не нагреется поверхность изделий. Такой порядок хромирования допустим лишь при функциональном хромировании, когда предварительное анодное травление предупреждает пассивацию, но при декоративном хромировании передержка изделий без тока может привести к пассивации. При хромировании медных и латунных изделий, отполированных до высокой степени чистоты, предварительный нагрев в воде необходим, так как нагрев в самой ванне хромирования приводит к матовой поверхности.

Плотность тока при декоративном хромировании достигает 15—20 А/дм2, а температура 40—50 °С. Самые эффективные параметры выбираются экспериментально. В начале хромирования изделий сложной формы подают ток значительной плотности, чтобы наложить слои хрома в углубленных местах, а через несколько секунд уменьшают постепенно плотность тока до минимального значения. Следует учитывать, что начальный сильный удар током может привести к пригару покрытия в местах, находящихся близко от анодов, а поэтому параметры этого удара следует определить экспериментально.

В соответствии с основами гальванотехники следовало бы выбирать плотность тока в зависимости от величины поверхности одной загрузки. Предпосылка на первый взгляд очень простая, но в случае изделий сложного профиля подсчет поверхности затруднен.

На промышленных предприятиях этим занимаются конструкторские или технологические бюро, но в ремесленных мастерских гальваник должен рассчитывать лишь на собственную сообразительность и зрительную память, четко фиксировать показания вольтметра и амперметра, помнить требуемые значения и со временем он будет довольно неплохо обходиться без трудоемкого подсчета поверхности. Однако при серийном производстве необходимо вычислить поверхность всей загрузки, учитывая и неизолированные поверхности подвесок.

Функциональное хромирование

Целью функционального хромирования является придание поверхности металлического изделия специальных физических или химических свойств, например, большой твердости, износостойкости, сопротивления воздействию некоторых химических веществ и т. д.

Хром наносится преимущественно на стальную подложку, обработанную механически и термически. Твердость хромового покрытия полезна при очень мягкой подложке. Если твердость материала подложки невозможно повысить, то хромовое покрытие должно быть настолько толстым, чтобы самостоятельно противодействовать механическим нагрузкам.

Режущий инструмент покрывают тонкими (5—10 мкм) слоями. На самом острие хромовое покрытие сошлифовывается. Толщина хромового покрытия на формах для пластмасс 10—25 мкм. Использованные калибры покрывают избытком хрома по толщине и затем сошлифовывают до заданного размера. Подобным образом поступают с изношенными деталями машин.

Хромовые покрытия можно без труда наносить на стали и сплавы меди многих марок. Стальные детали твердостью HRC 40 перед хромированием следует термически обрабатывать для снятия внутренних напряжений. Температура 1—2 ч нагрева достигает 180—200 °С. Для обезжиривания стали применяют общеизвестные щелочные ванны. Углеродистые и молибденовые стали обезжиривают на аноде, а хромоникелевые и быстрорежущие стали — химическим способом. Часто применяют старый и апробированный метод обезжиривания в венской извести.

Химическое, а также и электролитическое обезжиривание производятся на изделиях еще перед выполнением добавочных операций, таких как изолирование, монтаж вспомогательных анодов, экранов и т, д., так как остатки обезжиривающих растворов ванн, остающиеся в щелях вспомогательных устройств отрицательно влияют на качество хромовых покрытий.

Поверхность, не подлежащая хромированию, покрывается химически стойким лаком, который, однако, при длительном хромировании не пригоден. Эффективным способом является обмотка изделий поливинилхлоридом или свинцовой фольгой. Этот последний способ оправдан в том случае, когда фольга служит в качестве добавочного катода, предупреждающего рост дендритов, на границе сталь—фольга.

Если в изделиях, предназначенных для хромирования, имеются отверстия, не подлежащие хромированию, то их следует заполнить свинцовыми пробками или пробками из пластмассы. Резина непригодна для этого, так как она растворяется в хромовой кислоте.

Низкая кроющая способность ванны хромирования требует применения точно продуманных подвесок и соответственно отформованных анодов. Неравномерная толщина покрытия, рассмотренная более подробно в гл. 1, проявляется особенно заметно в случае функционального хромирования. На ребрах и выступах, не защищенных соответствующими экранами, покрытие нарастает в виде толстого дендритного слоя. Без вспомогательных анодов углубленные места покрываются с трудом.

Острые ребра всегда склонны к образованию на них больших наростов, вот почему ребра необходимо закруглять, очевидно, с согласия конструкторов. Кроме того, необходим вспомогательный катод со свинцовой или алюминиевой проволокой. Катод не должен быть очень удален от ребра, так как в этом случае проволока покрывается хромом настолько сильно, что препятствует его осаждению на покрываемой поверхности.

Умение наиболее эффективно выбирать оборудование при техническом хромировании достигается за счет долголетней практики, в первую очередь, под наблюдением хорошего специалиста, а затем за счет самостоятельных идей, не всегда приводящих к желаемому результату, но дающих ценные указания на будущее. Важно поддержание ванны в надлежащем состоянии, так как в плохой ванне даже хороший специалист не достигнет хороших результатов.

Стальные изделия для хромирования (укрепленные на подвесках с соответствующими вспомогательными катодами, экранами и добавочными анодами) подвешивают в рабочей ванне и, не включая тока, ожидают, пока они не нагреются до температуры ванны. Затем переводят переключатель тока в положение, соответствующее соединению изделия с анодом и источником тока, и включают выпрямитель для так называемого анодного травления. При U = 6 В травление длится ~30 с. После травления необходима выдержка в несколько секунд, чтобы пузырьки кислорода, скопившиеся на поверхности изделий во время анодного цикла, оторвались, а затем можно включить катодный ток. В течение первых пяти минут подается так называемый ударный ток при напряжении 8 В, после чего напряжение постепенно снижают до получения силы тока, соответствующей данной поверхности.

Чугунные изделия очищают вручную (лучше всего смесью извести с пумексом) и без травления помещают в хромовую ванну. Вначале плотность тока поддерживают большой (80—100 А/дм2), а после нескольких минут ее постепенно уменьшают до 40—60 А/дм2.

Медные и латунные изделия нельзя выдерживать в хромовой ванне без тока, так как они подвергаются травлению, следовательно, их следует предварительно подогреть в горячей воде и загружать в ванну под током.

Эксплуатация ванн хромирования

Эксплуатация ванн хромирования на первый взгляд очень проста, однако доставляет порой много забот. Значительным облегчением была бы возможность аналитического исследования состава ванны, однако не каждая мастерская имеет соответствующую лабораторию.

Содержание основного компонента в ванне — хромового ангидрида постепенно уменьшается по следующим причинам: из-за нерастворимости анодов хром вырабатывается из ванны; электролит уносится из ванны изделиями, поступающими на промывку; значительные количества электролита уносятся вентиляционным устройством. Суммарные потери очень велики, и необходимо через определенное время пополнять ванну хромовым ангидридом.

Если окажется, что необходима добавка хромового ангидрида, то возникают такие же затруднения, как и при составлении ванны, а именно неопределенность в отношении загрязнения хромового ангидрида серной кислотой. Простой, но не дешевый способ заключается в осаждении серной кислоты карбонатом бария и добавлении очищенного таким образом хромового ангидрида в ванну без опасения превышения концентрации серной кислоты. Если это невозможно, то необходимо периодически восполнять недостаток хромового ангидрида, наблюдая одновременно при работе ванны, нет ли избытка серной кислоты.

Концентрация серной кислоты влияет на работу ванны для хромирования. Химический анализ является наилучшим показателем правильного или неправильного соотношения между серной кислотой и хромовым ангидридом. (Опытный работник гальванической мастерской, однако, может больше рассказать, исходя из собственных наблюдений).

Бронзовые и радужные налеты на поверхности хромированных изделий свидетельствуют о малой концентрации серной кислоты, и, следовательно, добавлять ее необходимо малыми порциями вплоть до исчезновения налета, одновременно доливая концентрированную серную кислоту: 10 см3 на 100 л ванны. Перед доливкой кислоты следует, соблюдая осторожность, разбавить дистиллированной водой в отношении 1 : 5. После каждой добавки кислоты ванну перемешивают и проводят пробное хромирование.

При функциональном хромировании на поверхности покрытий могут возникнуть мелкие углубления или наросты в виде песчинок. Серную кислоту следует добавлять как рекомендовано выше.

Избыток серной кислоты ухудшает кроющую способность ванны, приводит к снижению катодного выхода по току и к появлению матовых пятен на поверхности деталей. Визуально избыток кислоты проявляется по дискретному проявлению пены, вследствие сильного газовыделеиия на поверхности изделия.

Избыток серной кислоты нейтрализуют карбонатом бария. На каждый грамм серной кислоты требуется ~2 г карбоната. Его добавляют порциями в виде водяной кашицы к горячей ванне при постоянном перемешивании и включенной вентиляции. Следует помнить, что карбонат бария реагирует медленно и часть его остается в ванне, приводя к дальнейшей нейтрализации серной кислоты в виде сульфата бария. На практике следовало бы вводить карбонат бария малыми порциями и наблюдать при этом, как улучшается работа ванны.

Могут однако быть определенные затруднения с приобретением карбоната бария, необходимого для устранения избытка кислоты. В таких случаях можно поступить следующим образом. Из рабочей ванны отливают определенное количество раствора и взамен доливают дистиллированную воду с растворенным в ней хромовым ангидридом в количестве, необходимом для поддержания нормальной концентрации рабочей ванны. Можно предположить, что хромовый ангидрид настолько сильно загрязнен серной кислотой, что вместо улучшения ситуации может наступить ее ухудшение. Единственным советом является применение хромового ангидрида с известным химическим составом.

Отлитый из рабочей емкости (ванны) раствор можно использовать для побочных целей, например, для травления сплавов меди после доливки в него серной кислоты (~10 см3/л).

Для правильной работы ванны следует соблюсти соответствующее соотношение между поверхностью анода и поверхностью загружаемых изделий. Поверхность анодов должна быть в полтора раза больше. Если обстоятельства заставляют применять меньшие аноды, например, при хромировании внутренних поверхностей труб, то со временем в ванне накапливается избыточное количество трехвалентного хрома, что значительно ухудшает качество покрытий: они становятся матовыми, шероховатыми и хрупкими при одновременном ухудшении кроющей способности ванны.

Малое количество трехвалентного хрома (5 г/л) полезно влияет на работу ванны, кроме того, при составлении новой ванны добавляют сахар, который приводит к восстановлению шестивалентного хрома до трехвалентного. Сахар растворяется в воде и в таком виде доливается в ванну малыми порциями при постоянном перемешивании, так как ванна разогревается. Иногда вместо сахара применяют денатурат, но эта замена не полезна для работы хромовой ванны.

Снижение концентрации трехвалентного хрома — довольно трудоемкая операция. На анодных штангах оставляют полный комплект анодов, а на катодную вешают несколько стальных прутков. Плотность катодного тока должна достигать ~60 А/дм2, анодного — <10 А/дм2, а температура ванны ~60 °С. Переработка ванны длится от нескольких до десятков часов. С целью исключения этой длительной операции следует заботиться о стабилизации оптимальных условий хромирования ежедневно, т. е. поддерживать отношение поверхности анодов к поверхности загрузки ~2 : 1.

О загрязнении хромовой ванны избыточным трехвалентным хромом можно судить по цвету ванны. Очень темная окраска раствора, отобранного в стеклянный сосуд, свидетельствует о превышении концентрации вредного вещества и о необходимости регенерации ванны.

Вопрос о загрязнении ванны для хромирования примесными металлами выглядит иначе, чем в случае других ванн. Ванна для хромирования выдерживает без больших осложнений загрязнения железом, медью и цинком даже при нескольких (10—20) граммах на литр. Это не означает, что можно безнаказанно и постоянно допускать рост концентрации примесных металлов, тем более, что для устранения этих загрязнений не существует простых способов.

Ванна загрязняется хлоридами, когда для нее используют водопроводную воду из городской сети или такой водой доливают испарившуюся часть ванны. Немалый также вклад привносит и промывная вода, поступающая с изделий, погружаемых для хромирования.

Хлориды сужают область блеска и могут способствовать травлению металла подложки. Они служат также причиной чрезмерной коррозии анодов или свинцовой обкладки ванны. Хлориды можно удалять, добавляя в ванну оксид серебра, что не окупается, так как значительно дешевле было бы разбавить ванны дистиллированной или деминерализованной водой.

Окончательная обработка хромированных изделий

После выгрузки из ванны для улавливания большие и тяжелые изделия остаются еще теплыми и поэтому их промывают в теплой воде, так как очень холодная вода могла бы привести к возникновению трещин в хромовом слое.

После демонтажа подвесок изделие обычно уже охлаждено и его можно ополаскивать в проточной холодной воде. Пятна засохшего раствора ванны смывают 5 %-ным карбонатом натрия.

При функциональном хромировании выделяется значительное количество водорода, проникающего в покрытие и даже в подложку. Это вызывает так называемую водородную хрупкость.

С целью устранения водорода применяют 2—4 ч выдержку при 180—200 °С в печи или ванне с веретенным маслом. Не следует помещать хромированные изделия в уже нагретую до 200 °С печь, а начинать нагрев нужно со значительно более низкой температуры, например, с 60 °С, постепенно повышая температуру до заданной и только с этого момента надо отсчитывать время выдержки.

Термическая обработка — очень важная операция, оказывающая большое влияние на шлифование хромового слоя. При восстановлении деталей машин их обычно хромируют с избытком и, следовательно,возникает необходимость шлифования с целью получения заданных размеров.

Шлифование хромового слоя должен выполнять специалист по механической обработке хрома, так как неправильное выполнение этой операции может привести к шелушению покрытия, в результате чего необходимо полное удаление хрома и повторение всего процесса заново, а повторное хромирование более сложно.

Аноды для хромирования

Для хромирования применяют нерастворимые аноды, из сплава свинца с оловом или сурьмой. Чистый свинец менее пригоден, так как он более склонен к покрытию толстой и плохо проводящей пленкой хромата свинца. В гальванических мастерских, занятых хромированием, применяют преимущественно сплав PbSb7, содержащий 7 % Sb.

Форма анода влияет на его работу в ванне. Лучшими являются круглые или овальные аноды, которые однако необходимо отливать самостоятельно. При необходимости применяют плоские аноды шириной ~50 мм и толщиной 10—15 мм. Тонкие и широкие аноды с технической точки зрения невыгодны, так как на их задней поверхности трудно получить анодный ток, необходимый для поддержания анода в активном состоянии.

Закрепление анода на штанге имеет существенное значение. Часто применяемый способ, заключающийся в загибке анода и навешивании на штанге не обеспечивает хорошего прохождения тока. К аноду следует прочно припаять крюк из медной полосы шириной ~30 мм и толщиной 6—8 мм с резьбой под винт для прижима его к плоской токовой штанге. Полезно покрыть соединение химически стойким лаком.

Новые аноды следует формовать следующим образом. На катодную штангу навешивают стальные полосы, включают ток, добавляют напряжение до 5 В, а на анодных штангах размещают аноды один за другим, повышая постепенно напряжение до 8 В. В этих условиях проводят электролиз в течение часа, что достаточно для образования слоя диоксида свинца черно-бронзового цвета, характерного для анодов, работающих нормально.

Если на анодах образуется желтый налет, то его следует устранить, сначала смягчая в 25%-ном растворе поваренной соли, в течение ночи, затем, устраняя шлам стальными щетками. При сухой очистке анодов образуется очень вредная для человеческого организма пыль. Очищенные аноды, как и новые, обрабатывают током под большим напряжением.

В случае длительного перерыва в работе, например, по случаю отдыха, аноды следует вынуть из ванны, промыть и протереть волосяной щеткой, высушить и оставить на воздухе. Во время более коротких перерывов в работе, например, в течение ночи, изъятие анодов обременительно, поэтому их оставляют в ванне, а перед началом хромирования активируют, т. е. работают ~30 мин.при напряжении 8 В после навешивания на катодной штанге стальных листов или прутков.

Вспомогательные аноды изготовляют из легкоизгибаемого тонкого свинцового листа или свинцовой проволоки. Иногда вспомогательные аноды изготовляют из стали или никеля, но они служат один раз, так как сильно травятся во время электролиза.

Снятие хромовых покрытий

Широко применяемый способ снятия хрома заключается в химическом его растворении 50 %-ной НСl при 30—35 °С.

Тонкие декоративные покрытия, осажденные на блестящем никеле, растворяются очень быстро, о чем свидетельствует прекращение выделения газовых пузырьков. После промывки никелированные изделия можно хромировать заново.

Более толстые покрытия функционального хрома удаляют в соляной кислоте под контролем, так как чрезмерно длительная выдержка в кислоте может привести к глубокому травлению стальной подложки.

Электролитический метод анодного удаления хрома состоит в обработке в ванне, содержащей NaOH (100—150 г/л), при 20—30 °С, 4—6 В и катодах из стали.

Если ванна для анодного удаления хрома загрязнена хлоридами, что часто наблюдается при использовании водопроводной городской воды, то нарушается гладкость стальной подложки, особенно при удалении толстых функциональных покрытий.

Для удаления декоративного хрома на никелевом подслое анодная обработка непригодна, так как приводит к пассивированию никеля. В некоторых мастерских хромовые покрытия удаляют в промышленной ванне для хромирования, навешивая хромированные изделия на анодную штангу. Эта технология нежелательна, так как хром растворяется в виде трехвалентного металла и после определенного времени ухудшает работу хромовой ванны.

Хромирование деталей — декоративное покрытие хромом: технология

Под термином «хромирование» может пониматься как диффузионное насыщение поверхности обрабатываемого изделия слоем хрома, так и нанесение хрома по гальванической технологии. Существует также более общий термин – «металлизация». Под ним подразумевается нанесение на обрабатываемую поверхность слоя металла, в роли которого может выступать в том числе и хром.

Истинные фанаты хромирования не прочь покрыть хромом все, что только можно

Среди гальванических методов нанесения металла покрытие хромом является наиболее популярным. Именно поэтому термин «металлизация» часто используется в качестве синонима слова «хромирование».

Для чего нужен хромовый слой

Нанесение слоя хрома может выполняться для улучшения декоративных характеристик изделия из металла (декоративное хромирование), а также для защиты металлической детали от коррозии и придания ее поверхности большей твердости. Таким образом, за счет хромирования можно не только улучшить механические и декоративные характеристики изделия, но и значительно продлить срок его эксплуатации.

Множество разнообразных хромированных изделий можно встретить как в быту, так и в разных отраслях промышленности. Использование изделий из металла, на поверхность которых нанесен слой хрома, актуально в тех случаях, когда они будут эксплуатироваться в условиях постоянного воздействия агрессивных сред и интенсивного трения.

Восстановление хромированного покрытия возвращает былой внешний вид и продлевает срок службы конструкции

В бытовых условиях наиболее активно используются следующие изделия с хромированным покрытием:

• мебельная фурнитура;
• элементы для оформления домашних и офисных интерьеров;
• автомобильные диски и детали транспортного средства;
• сувенирная продукция;
• сантехническое оборудование.

Хромированный бензобак

В промышленности технология хромирования применяется в следующих целях:

• при производстве изделий по порошковой технологии;
• при изготовлении пресс-форм, используемых для изготовления изделий из резины и полимерных материалов;
• при производстве отражателей различного назначения;
• для повышения твердости поверхностного слоя и износостойкости режущего, а также специального измерительного инструмента;
• для придания исключительных декоративных характеристик кузовным и другим деталям транспортных средств;
• для обработки деталей, эксплуатируемых в условиях постоянного трения и негативного воздействия внешней среды (элементы парового оборудования и теплосетей, детали автомобильных двигателей и морских судов).

Промышленная гальваническая линия, предназначенная для нанесения твердого хрома на изделия из сталей и цветных металлов

Хромированные детали отличаются следующими характеристиками:

• высокой устойчивостью к коррозии;
• микротвердостью, показатели которой достигают значений 950–1100 единиц по шкале HV;
• высокой пористостью покрытия, его износо- и жаростойкостью;
• низким коэффициентом трения сформированного покрытия;
• большим разбросом толщины хромового слоя (5–300 мкм и даже более).

Перечисленные характеристики, которых можно добиваться с помощью хромирования стали и других металлов, делает такую технологию настолько популярной. Перечислять все сферы, где активно используется процесс хромирования, можно достаточно долго.

Разновидности металлизации по способу взаимодействия металлизируемой поверхности с наносимым металлом (нажмите для увеличения)

Основные методы

На сегодняшний день выделяют следующие виды хромирования, каждый из которых отличается своими преимуществами и недостатками:

• хромирование, выполняемое по гальванической технологии;
• диффузионное хромирование, проводимое в герметичной емкости при высокой температуре;
• вакуумное хромирование, требующее использования специальной камеры, в которой создается вакуум;
• каталитическое хромирование, предполагающее, что на поверхность обрабатываемого изделия наносятся специальные жидкости без кислот;
• химическое хромирование изделий из стали и других металлов, которое по технологии выполнения напоминает обычную покраску;
• хромирование по гальванической технологии.

Гальваническое хромирование

Покрытия, получаемые в результате гальванического хромирования, могут быть нескольких типов.

«Твердый хром»

Нанесение покрытий данного типа осуществляется при использовании тока, отличающегося высокой плотностью (более 100 А/дм²). Температура электролитического раствора не должна превышать значения 40°. Слой хрома, нанесенный по данной технологии, делает поверхность изделия более твердой, но в то же время и более хрупкой.

«Блестящий хром»

Покрытия данного типа наносятся с использованием тока, плотность которого находится в интервале 30–100 А/дм² и в растворе с температурой в пределах 45–60°. Поверхностный слой металла, на который хромовое покрытие нанесено по данной технологии, приобретает исключительно высокую твердость и износостойкость, а также зеркальный блеск.

«Молочный хром»

Для получения хромированных покрытий данного типа используется ток минимальной плотности (до 25 А/дм²). Данный метод хромирования деталей не позволяет получать на них покрытия высокой твердости. Слой хрома, наносимый на поверхность изделия в таких случаях, напоминает очень эластичную массу, в структуре которой практически отсутствуют поры.

Для выполнения такого хромирования необходим трех- или шестивалентный хром. При хромировании металла с применением трехвалентного хрома в качестве основного компонента электролитического раствора используется хромовый ангидрид. При применении шестивалентного хрома в роли такого элемента выступает хлорид или сульфат хрома.

Составы электролитов для хромирования

Растворы, выполненные на основе шестивалентного хрома, содержат в своем составе следующие компоненты:

1. серную кислоту – 2,25–3 г/л;
2. хромовый ангидрид – 225–300 г/л;
3. свинец, который обычно входит в состав анода в сочетании с сурьмой или оловом, – 4–6%.

Большое значение для качества наносимого хромированного покрытия имеет пропорция серной кислоты и хромового ангидрида в используемом электролитическом растворе. Как правило, такое соотношение стараются выдерживать в пределах 1:100. Если оно будет меньше, то поверхность хромируемой детали не будет отличаться высоким качеством, на ней могут возникать отслоения, матовость и различные пятна. Например, если для хромирования используется электролитический раствор, в котором серная кислота и хромовый ангидрид содержатся в соотношении 1:50, то хромовое покрытие не получит достаточно высокой кроющей и рассеивающей способности.

Режимы хромирования и материалы для анодов

Важными параметрами при нанесении хромированного покрытия также являются плотность электрического тока (не выше 310 кА/дм²) и температура электролитического раствора (45–60°). Если увеличить плотность тока, то на угловых и торцевых элементах хромируемой детали могут формироваться дендриты, которые значительно ухудшают декоративные характеристики изделия.

Кроме свинцовых анодов, химический состав которых дополнен сурьмой (не более 6%), для выполнения хромирования сегодня используются аноды из титана, покрытого платиновым слоем. При проведении хромирования желательно не применять растворимые аноды: для изготовления таких элементов лучше использовать листы или стержни из металла, сечение которых составляет порядка 1,5 см.

Для погружения изделий в ванну используются специальные контактные приспособления

Аноды для хромирования, изготовленные из свинца, необходимо регулярно чистить при помощи металлической щетки, так как на их поверхности постоянно образуется хромовокислый налет. В том случае, если для нанесения хрома используются титановые аноды, покрытые слоем платины, такую чистку выполнять не потребуется. Если аноды, при помощи которых осуществляется хромирование изделий из стали и других металлов, не применяются в течение нескольких дней, их необходимо извлечь из электролитического раствора и держать все это время в воде.

Как подготовить изделие

Технология декоративного хромирования (как и нанесение слоя хрома в защитных целях) предусматривает тщательную подготовку изделия. Такая подготовка заключается в выполнении таких процедур, как:

• шлифовка обрабатываемой поверхности, а также ее тщательная полировка;
• промывка изделия и протирание его мягкой тканью;
• изолирование тех участков поверхности, где хромировка не требуется;
• обезжиривание хромируемой детали;
• декапирование изделия, которое позволяет улучшить адгезию наносимого хромового слоя с основным металлом;
• размещение изделия в электролитическом растворе при помощи специального кронштейна.

Шлифовка изделия перед хромированием

В отдельных случаях технология декоративного хромирования предусматривает предварительное травление обрабатываемой поверхности и нанесение на нее слоя другого металла (меди или никеля), что способствует увеличению прочности хромового покрытия.

Как проводят процедуру хромирования

Сама технология декоративного хромирования заключается в следующем.

• Изделие после предварительной подготовки помещается в емкость с электролитическим раствором, в которой уже находится анод.
• Раствор, в который погружают изделие, должен быть предварительно нагрет до требуемой рабочей температуры. Следует иметь виду, что рабочая температура электролитического раствора должна поддерживаться на протяжении всего процесса хромирования. Это необходимо для того, чтобы обеспечить хорошую адгезию наносимого слоя, а также его однородность по структуре и толщине.
• В зависимости от того, какой толщины должен быть хромированный слой, определяют время нахождения изделия в электролитическом растворе.

Рекомендуемые режимы сушки хромированных изделий

Технология декоративного хромирования предусматривает также выполнение термообработки детали (этот этап нужен для того, чтобы хромовое покрытие было более твердым и прочным). Изделие, на поверхность которого уже нанесен слой хрома, выдерживают в течение нескольких часов в нагревательной печи при температуре порядка 200°.

На видео ниже подробно показан процесс гальванического хромирования с комментариями в виде субтитров.

Химический способ

В настоящее время активно применяется технология декоративного хромирования, не предполагающая использования электролитического раствора. Таким способом, суть которого заключается в том, что хром из рабочего раствора осаждается на поверхности обрабатываемого изделия, выполняется хромирование алюминия и других металлов, а также деталей из полимерных материалов.

Рабочий раствор, используемый для выполнения такого хромирования, готовится на основе хромосодержащего реагента, дистиллированной воды и гипофосфита натрия. В процессе хромирования, которому подвергается алюминиевый или любой другой сплав, гипофосфит натрия восстанавливает хром из его солей, и металл оседает тонким слоем на поверхности обрабатываемого изделия. За счет того, что в используемых для выполнения такого хромирования химических реагентах содержится фосфор, готовый хромовый слой, частично насыщаемый данным элементом, отличается достаточно высокой прочностью.

Составы растворов для химического хромирования

Химический способ нанесения хромового покрытия отличается не только простотой реализации, но и большей экологической безопасностью, если сравнивать его с другими технологиями хромирования. Такой способ, при помощи которого можно хромировать алюминий, сталь и даже полимерные материалы, используют даже в домашних условиях.

Выполняя хромирование деталей автомобиля или других изделий по химической технологии, следует иметь в виду, что готовое покрытие получается матовым и отличается непривлекательным сероватым оттенком. Чтобы придать такому покрытию характерный хромовый блеск, необходимо провести финишную полировку.

При помощи технологии хромирования изделиям из различных металлов и полимерных материалов можно придавать не только защитные свойства, но и исключительные декоративные характеристики. Например, возможно нанесение на различные детали черного хрома, покрытие из которого делает их внешний вид эффектным и презентабельным.

Химия для нанесения хромовых покрытий на крепеж, метизы и детали

 

ХИМИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА КРЕПЕЖ, МЕТИЗЫ И ДЕТАЛИ

ХИМИЯ ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ

Хромирование — это процесс напыления с помощью электролита, в который введены твердые неорганические вещества, такие как сульфиды, карбиды, нитриды, бориды и пр. Гальваническое хромовое покрытие нашло очень широкое распространение, т.к. отличается высокой износостойкостью, твердостью, прочностью, химической и термической устойчивостью. Гальваническое хромовое покрытие отличается высокими декоративными свойствами (оно не тускнеет и не меняет цвет даже при нагреве). На хромовое покрытие не оказывают влияние соединения серы (которые являются очень вредными для многих других покрытий).

В промышленности хромирование используется для снижения трения, повышения износостойкости, повышения коррозионной стойкости. Этот процесс обеспечивает повышенную устойчивость стали к газовой коррозии (окалиностойкость), высокую коррозионную стойкость в таких средах, как вода, морская вода и азотная кислота.

Хромирование используется во многих областях промышленности, машиностроения, для деталей паросилового оборудования, пароводяной арматуры, клапанов, вентилей патрубков, а также деталей, работающих на износ в агрессивных средах. К этому процессу прибегают на автосервисных станциях для покраски кузова автомобиля и нанесения слоя на металлические поверхности мотоциклов и других средств передвижения. Такое покрытие не только практично, но и красиво, поэтому его используют как для декоративных целей, так и для повышения свойств обрабатываемого металла. Также с помощью хромирования можно наносить зеркальные металлические покрытия, обладающие высокой отражающей способностью на крепеж, метизы и детали любых форм и размеров.

Равномерный тонкий слой хрома обеспечивает особую прочность и безупречный блеск изделий. Чем толще покрытие, тем выше износостойкость изделия. Основные виды хромовых покрытий: молочное, блестящее, матовое и черное.

Добавка для хромирования серии RCR-AB

Химический состав: Хромовый ангидрид: 150-220 г / л Активная добавка RCR-А: 3-5 мл / л Активная добавка RCR-B: 15-25 мл / л Удельный вес: 15-20. быть Тип анода: содержит 6% -8% олова Хромирование ведут при температуре 25-45 ℃ на катодной плотности тока 2-22A / дм2. Корректировка раствора: На 1 кг хромового ангидрида необходимо добавить RCR-А в количестве 10 мл и RCR-B в количестве 100 мл.

Спецификация: данный химический компонент обладает хорошими дисперсионными свойствами, позволяет достигать высокой катодной плотности тока до 25-28%, отличается низкой концентрацией хромового ангидрида. Добавка автоматически регулирует содержание серной кислоты, поддерживает стабильный раствор электролита, проста в обращении, предоставляет возможность хромирования при низкой, комнатной температуре.

 

Добавка для трехвалентного хромирования серии RMCR-3000

Химический состав: RMCR-3001 соль трехвалентного хрома: 250 г / л RMCR-3000 соль трехвалентного хрома: 150 г / л RMCR-3002 стабилизатор: 70-90 мл / л RMCR-3003 активная добавка: 3-6 мл / л RMCR-3004 дополнительный реагент: 1-4 мл / л                       Хромирование ведут при температуре 25-35 ℃ на катодной плотности тока 12-22A / дм2 и рН 2.5-3.5. Перемешивание — воздухом, фильтрация раствора электролита и вентиляция газов необходимы. Соотношение площадей анод/катод составляет 1.5-2.0:1.

Спецификация: экологически чистое покрытие, не используются соли токсичного шестивалентного хрома, а сама технология относится к экологически чистой и не наносит вреда окружающей среде. В результате чего, достигается низкая себестоимость очистки сточных промышленных вод от хрома. Кроме того, применение анодов из графита снижает уровень выброса вредных веществ. Цвет покрытия белый, блескообразующий. Внезапное отключение питания линии оборудования не оказывает негативного влияния на внешний вид покрытия.

Добавка для трехвалентного хромирования серии RMCR-3500

Химический состав: RMCR-3500 соль трехвалентного хрома: 275 г / л RMCR-3501 соль трехвалентного хрома: 150 г / л RMCR-3502 стабилизатор: 70-90 мл / л RMCR-3503 активная добавка: 3-6 мл / л RMCR-3506 красящий пигмент: 10 мл / л RMCR-3507 диспергатор: 20 мл / л Хромирование ведут при температуре 25-35 ℃ на катодной плотности тока 10-22A / дм2 и рН 2.5-3.5. Соотношение площадей анод/катод составляет 1.5-2.0:1.

Спецификация: экологически чистое покрытие, не используются соли токсичного шестивалентного хрома, а сама технология относится к экологически чистой и не наносит вреда окружающей среде. В результате чего, достигается низкая себестоимость очистки сточных промышленных вод от хрома. Кроме того, применение анодов из графита снижает уровень выброса вредных веществ. Цвет покрытия черный с синеватым оттенком, похож на покрытие олово-кобальт. Внезапное отключение питания линии оборудования не оказывает негативного влияния на внешний вид покрытия.

 

Добавка для нанесения покрытия трердый хром серии RCR-203

Химический состав: Хромовый ангидрид: 180-240 г / л Серная кислота: 1.8-3.4 г / л Активная добавка CR-203A: 25-30 мл / л Трехвалентный хром: 1-3 г / л Хромирование ведут при температуре 55-65 ℃ на катодной плотности тока 40-90A / дм2. Соотношение площадей анод/катод составляет 2-3:1. Корректировка раствора: Активная добавка RCR-203B: 7-8 мл / KAH

Спецификация: яркое устойчивое к коррозии покрытие, равномерной толщины с хорошей адгезией. Химические компоненты раствора не разрушают поверхность гальванических ванн. Быстрая скорость осаждения по сравнению с обычным хромированием в два раза. Присутствие ингибитора улучшает состояние операционной среды, позволяет сократить расход хромового ангидрида.

Образцы хромированной поверхности на примере автомобильных дисков:

Дефекты твердых хромовых покрытий.

Главная » Литература » Статьи » Дефекты твердых хромовых покрытий. Часть 1

Автор: Устюгов А.Г.
Год издания: 1990

В первой части статьи рассматриваются причины и методы устранения дефектов твердых хромовых покрытий, во-второй — способы предотвращения дефектов, их обнаружения и устранения.

На хромированной поверхности часто заметны дефекты. Правильно определить причины этих дефектов — такая задача стоит перед гальваниками и перед потребителями их продукции. Откуда и как возникают эти дефекты, то ли из-за применения неподходящего электролита, то ли плохого обращения с оборудо­ванием, то ли дефектов в самом металле, то ли каких-то других источников — все эти вопросы и рассматриваются в этой статье.

Необходимо понимать, что большинство дефектов твердых хро­мовых покрытий, таких как впадины, сетки, дендриты берут свое начало прежде всего в основном металле или на подготови­тельной поверхности предшествующей нанесению покрытия, стадии работ, и в меньшей степени эти дефекты возникают вследствие использования нестандартного электролита. Если заготовки получаются с широко распространенными дефектами, но хотя бы одна из них получилась с удовлетворительным покрытием, то маловероятно, что исполь­зуемый электролит бракованный. Как правило, причину или источ­ник дефектов следует искать в другом месте.

Однако всё ещё случается брак вследствие использования неподходящего электролита. С этого мы начнем.

Дефекты, вызванные применением нестандартных растворов.

Эти дефекты могут появиться, если подобран неправильный состав электролита или в нем скопились магнитные или другие частицы. Применение растворов с высоким отношением содержания хромовой кислоты к содержанию катализатора может приводить к образованию больших слегка окрашенных впадин диаметром до 3 мм (1/8 дюйма) «налипших корочек» или «полулуний. Эти дефекты характерны для растворов с низкой концентрацией катализатора.

Правильно сбалансированные растворы, но с высоким содер­жанием металлических включений приводят к заметно неровным и узловатым поверхностям покрытий, в большей степени, чем совершенно чистые растворы. Успешно применялись растворы с общей концентрацией железа и 3-х валентного хрома 10-15 г/л (1,5-2 унц/гал), но в покрытиях с толщиной более 0,13 мм (5 милов) при превышении концентрации Fе + ,Сr 3+ на  4 г/л(0,5унц/г)очень заметными были различия в получающейся шероховатости поверхности.

Плавающие в гальванической ванне, отлагающиеся в осадок неадгезионные и немагнитные частицы не влияют на покрытие вертикальных поверхностей. В большинстве гальванических ванн с хромом в не свежеприготовленным электролите содержится определенное количество нерастворимого хромата свинца, поступающего с анодов, а также сульфата бария из-за добавок карбоната бария. Некоторые находят выгодным фильтровать электролиты с хромом. Те, кто это делает, должно быть, получают высококачественное покрытие с толщиной слоя выше 0,18 мм (5 милов).

Однако применение вспомогательных средств может привести к загрязнению раствора и вызвать серьезные дефекты в твердых хромированных покрытиях. К категории вспомогательных средств относятся: гальваническая лента, пластиковые шарики, пласти­фикатор, лак для изоляции, проволочные (крацовочные) щётки.

Адгезионные частички от масла или от ленты стремятся всплыть на поверхность раствора и при погружении заготовки в ванну могут прилипнуть к ней. Такие частицы могут привести к нарушению процесса гальванопокрытия и к появлению точечных дефектов (питтинг).

Известно, что всплывающие пластиковые шарики, использу­емые для контроля испарения электролита собирают восковые и другие продукты расщепления и образуют липкую пленку. При погружении заготовки в ванну и при  её соприкосновении с за­грязненными шариками, липкая пленка может перейти с поверхности шариков на поверхность заготовки, что может привести к дефектам покрытия. Кроме того гибкие полихлорвиниловые трубки могут выделять с поверхности жидкость, образуя при этом липкую плёнку вызывающую дефекты в местах контакта чистой заготовки с труб­ками. Постоянной причиной браков является неполное удаление лака для изоляции или воска.

Для их удаления нельзя исполь­зовать разбавители или растворители, так как остающуюся после промывки тонкую плёнку очень трудно обнаружить перед процессом гальванопокрытия. После нежелательной остановки процесса по­крытие сдирается ножом, заготовки зачищаются мелко зернистой наждачной бумагой, а затем пемзой или «меловым’ порошком.

Различные магнитные (железные) частицы, например кусочки роторных проволочных щеток, вещество отделившееся от заготовки при травлении, отходы от непокрываемых внутренних поверхностей и мелкие частицы, уносимые с поверхности вращающихся контактов и подшипников; все эти частицы притягиваются к заготовке маг­нитным полем от электрического тока. Эти частицы прилипают к покрываемой поверхности, приводя к образованию узловых дефектов, несмотря на перемешивание раствора.

Меры, предотвращающие появление дефектов.

 Надо делать следующее:

• Снимать накипь, загрязнения с поверхности резервуара и содержать в чистоте надводные борта.
• Устранять источник загрязнений.
• Увлажнять рабочую поверхность заготовки при погружении её в раствор.
• Тщательно очищать заготовку, полностью удалить масло, грязь,шлифовальные смеси.
• Не полировать, не шлифовать в месте нанесения гальванопокрытия.
• Содержать в чистоте стеллаж, лабораторные столы, резервуары для перевозки растворов, лотки и т.д.
• Лакировать края и кромки изоляционных лент, во избежание растворения латекса, клейкого в растворе.
• Очистку и травление заготовки производить в отдельных резервуарах (не в том, в котором проводится процесс гальвано­покрытия).
• Тщательно очищать все внутренние поверхности и надежно уплотнять их от попадания электролита.
• Никелировать или лудить вращающиеся станины втулки или кольца коллекторов.

Дефекты, возникшие при транспортировке.

До процесса гальванопокрытия необходимо с большой осто­рожностью переводить заготовку к месту покрытия, чтобы пре­дотвратить её соприкосновение с другими поверхностями.

Неосторожность приводит, например, к ряду впадин на по­верхности покрытий гидравлических   штоков, которые были уложены кучами на тележках с металлическими колесами. Вибрация от ка­чания колёс по жесткому основанию приводила к фрикционной кор­розии на участках, расположенных вдоль линейных контактов между заготовками. Эту проблему удалось решить установкой на колёса тележки резиновых бандажей с целью снижения уровня виб­раций и применением бумажных прокладок между заготовками для того, чтобы предотвратить контакт между ними.

Сразу после отделочной обработки поверхности заготовки, эти поверхности,.полированные или нет, необходимо обернуть прадт-бумагой, чтобы защитить от каких-либо вредных воздей­ствий. Чтобы обеспечить надёжную защиту при самом напряжен­ном режиме работы, наверно, достаточно несколько слоев бумаги.

Также к появлению поверхностных дефектов может привести соприкосновение поверхности заготовки с катодной шиной.

При загрузке заготовки в резервуар в момент непредвиден­ного задевания её или контакта с катодной шиной, проска­кивает электрическая дуга, которая может привести к микропитингу (микроточечными дефектами).    Контактирование поверхности заготовки с поверхностью анодов также приводит к серьезным дефектам. В любом случае заготовку, побывавшую в контакте с катодной шиной или с анодом, необходимо вытащить .из ре­зервуара (ванны) и снова соответствующим образом провести её отделочную обработку и перед повторным проведением процесса гальванопокрытия тщательно её осмотреть.

Часто дефекты могут образоваться и при небрежной перевоз­ке или загрузке заготовок. Поэтому рабочему персоналу необхо­димо очень тщательно соблюдать технологию перевозки или загрузки заготовок, а также быть очень аккуратными в своих действиях.

Дефекты в основном металле.

Если сам основной металл считать источником дефектов, то надо рассмотреть 2 вопроса: (1) механическая отделочная обра­ботка и другие способы подготовки поверхности и (2) металлур­гическая сплошность (цельность) структуры металла на самой его поверхности и вблизи.       

Процессы механической отделочной обработки можно сравнить с работой плуга на пашне. Независимо от того, чем нарезается борозда одной ли точкой режущего инструмента или множеством точек шлифовальных кругов или хонинговальных брусков, каждая точка плуга образует борозду с поднятыми кромками по краям. В этих кромках обычно содержания осколки и микрозаусенцы метал­ла. Образованные таким образом острые кромки и кусочки металла становятся концентраторами высокой плотности тока, с которых и начинается осаждение хрома, что было продемонстрировано Джонсом и Кенезом в исследовательском проекте 1 4AES . В этих местах зарождаются узловые дефекты, которые доставляют много неприятностей при получении твердых хромированных покрытий. При шлифовке готового покрытия эти дефекты выкрашиваются, приводя к образованию впадин.

На фиг.1 показан вал из стали 4140, отшлифованный до чистоты 16 мкм и покрытый слоем хрома 0,5 мм (20 милов). На поверхности покрытия множество узлов и газовых включений. На фиг.2 показано в увеличенном виде газовое включение, дающее начало крупному дефекту основного металла. Хром на аноде рас­творялся. Микроскопическое исследование поверхности основного металла (Фиг.З) дало возможность обнаружить последствия ин­тенсивного шлифования. Так интенсивно проходило истирание основного металла, что происходило упрочнение поверхности и под действием растягивающих напряжений происходило образование трещин на поверхности, перпендикулярно направлению шлифовки.

Подобный вал (фиг.4) до гальванопокрытия подвергли отде­лочной механической обработке различными способами. По резуль­татам видно, что даёт каждый такой способ. Первоначально перед поступлением в лабораторию сплошной вал подвергался черновой шлифовке.            

Участок окружной поверхности средней части вала не трогался совсем, а другие участки полировались (вручную абра­зивными материалами без использования суппорта (опорных элемен­тов)) на токарном станке набором наждачных бумаг; с постоянно увеличивающейся степенью зернистости: вначале со степенью зернистости 320, затем 400, затем применялась бумага с карби­дом кремния со степенью зернистости 600. Затем проводили об­работку по продольным участкам перпендикулярно направлению полирования бумагой окружных участков, по ширине эти продоль­ные участки охватывали примерно 1/4 — 1/3 окружности вала. Один участок полировался кругом с использованием смеси со сталь­ной стружкой. Другой участок продувался всухую частицами глино­зема со степенью зернистости 120. 3 участок обработке не подвергался.   Полученные таким образом поверхности показаны на микроснимках на Фиг.5-10.

На фиг 5 показана шлифованная стальная поверхность до и после нанесения покрытия. Покрытие хрома крайне узловатое, с расположением узловых дефектов вдоль борозд от шлифовки.

На фиг.б показана поверхность, полированная бумагой, до и после нанесения покрытия. Линии от шлифовки, очевидные на фиг.5 (вверху), удалены, но заметны остаточные царапины и неровности. Однако хромированная поверхность получилась зна­чительно лучше, чем на фиг5 (внизу).

На фиг.7 все ещё заметны линии от шлифовки на шлифованной поверхности, продутой частицами глинозема; хромированное покрытие получилось очень узловатое (со многими сфероидальными дендритами). На фиг.8 показана поверхность, отполированная бумагой и продутая частицами глинозема. Линий от шлифовки заметно не больше, но в результате продувки на поверхности появилось очень много сфероидальных дефектов.

На фиг.9 показана шлифованная и полированная эластичным кругом поверхность. После полирования хромированная повер­хность стала удивительно гладкой. На шлифованной, полирован­ной бумагой и полированной эластичным кругом поверхности по­являются концентрированные пятна. По этим пятнам можно судить о вымывании ингибитора коррозии и наличии относительно глубоких царапин от шлифовки. Полировка наждачной бумагой конечно  улучшила качество поверхности, но не была достаточно глубокой чтобы удалить все микронеровности, оставшиеся от шлифовки.

До нанесения покрытия вал анодно (с подключением к аноду) протравили в течение нескольких секунд, это сделано для того, чтобы свести к минимуму различные изменения состояния стальной поверхности. Затем поверхность вала хромировали в промышленной гальванической ванне, толщину слоя довели до 0,2 мм.

На примере видно, что отличную поверхность и покрытие мож­но получить только при полной зачистке микронеровностей, выз­ванных механической отделочной обработкой. Этого можно добиться, если снимать тонкий слой стружки заточенным, часто правленным абразивом, шлифовальным кругом, делая проходы последовательно один за другим и посредством это удаляя глубокие канавки и делая их мельче, их можно удалить последовательно полированием наждачной бумагой и (эластичным) кругом или продувкой частицами  глинозема. Надо заметить, что заточенный, только что заправленный шлифовальный круг, надлежащим образом смазанный, может давать меньше неровностей поверхности, чем лощёный, притупленный или не правильно смазанный, более мелкозернистый шлифовальный круг.

Само шлифование может вызвать питтинг (точечные впаденки за счёт внедрения мелкозернистых частиц круга в поверхность металла. На фиг.11 показана такая мелкозернистая частица, отделившаяся от круга и внедрившаяся в поверхность. Для по­верхности, сильно отшлифованной лощеным, стертым кругом одной полировки недостаточно. Хотя поверхность может быть крайне гладкой, прилипший, но испытывающий растягивающее напряжение, хромированный слой позже может приподнять заусенцы и микро заусенцы, приводя к образованию сфероидальных дефектов. Поэтому до нанесения гальванопокрытия необходимо удалять эти заусенцы с поверхности основного металла. После осторожного шлифования или хонингования поверхности с удалением неровностей дальше для удаления последних микрозаусенцев можно применить несколько методов: полирование смазанной лентой, продувка паром, полирование кругом без использования смазки, полирова­ние (эластичным кругом со стружечной смесью, суперфиниши­рование (или микрошлифовка) и электрополировка. Для получения дальнейшей информации по технологии шлифовки хорошим источ­ником является справочник по механической обработке металлов, выпущенной американским обществом металлистов, пара металла О Н 44073.

Покрытия хромовые — Твердость — Энциклопедия по машиностроению XXL

Твердость покрытий имеет большое значение в случаях, когда поверхности деталей подвержены износу. Наиболее твердыми являются покрытия хромовые и никелевые, наименее твердыми — медные, цинковые, серебряные, относительно мягкими — оловянные, свинцовые, золотые, индиевые.  [c.78]

Твердое никелирование. Никелевые покрытия имеют меньшую твердость, чем хромовые покрытия, сравнительно легко обрабатываются, имеют большую вязкость при толщине слоя до 2 мм, коэффициент линейного расширения никеля близок к коэффициенту линейного расширения стали, а у хрома он в несколько раз выше. При твердом никелировании требуются источники постоянного тока в 3—4 раза меньшей мощности, чем при хромировании.  [c.333]

Для повышения поверхностной твердости и сопротивления механическому износу, а также для восстановления размеров деталей применяют хромовые покрытия, обладающие высокой твердостью (НВ 700—800).  [c.197]

Хромирование. Хромовые покрытия обладают высокими твердостью и износостойкостью, низким коэффициентом трения, прочно сцепляются с основным металлом, а также химически и нагревостойки.  [c.205]

Молочное хромовое покрытие обладает невысокой твердостью и износостойкостью, небольшой пористостью. Покрытие защищает от коррозии с сохранением декоративного вида.  [c.900]

Наибольшее распространение при восстановлении деталей этим способом получило хромирование (гладкое и пористое). Такие положительные свойства хромового покрытия, как высокая твердость, коррозионная стойкость и износостойкость позволяют успешно восстанавливать ответственные детали машин (зеркало цилиндра двигателя, поршневые пальцы и т. д.).  [c.10]

Никелевые и хромовые гальванические покрытия являются одновременно защитно-декоративными и покрытиями, повышающими поверхностную твердость металла и его стойкость к износу. К защитно-декоративным покрытиям относятся также гальванические покрытия серебром, золотом, кобальтом бронзами, латунями и другими металлами. Для восстановления размеров деталей применяют электролитическое хромирование, железнение и меднение. . -  [c.134]

В обоих случаях испытания проводились алмазной четырехгранной пирамидой Виккерса. В виду малых толщин хромовых покрытий результаты испытания твердости по Виккерсу  [c.105]

Блестящие хромовые покрытия отличаются высокой твердостью (/У х =6000—9000 М Па), повышенной износостойкостью и хрупкостью. На поверхности покрытия имеется сетка пересекающихся трещин.  [c.188]

Хромовое покрытие отличается высокой твердостью, износостойкостью, способностью сопротивляться коррозии и воздействию высоких температур, имеет красивый внешний вид. Твердость хромового покрытия достигает НВ 950, по износостойкости оно  [c.436]

Хромовое покрытие обладает высокой твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью и создает зеркальную поверхность. В атмосферных условиях хром не  [c.202]

Хромовые покрытия обладают высокой твердостью, износостойкостью, низким коэффициентом трения, свойством прочно сцепляться, с основным металлом, а также химической и термической стойкостью.  [c.184]

Хромовые покрытия характеризуются высокой твердостью (до 11000—13000 МПа), имеют красивый внешний вид и используются в качестве защитно-декоративных, износоустойчивых покрытий, а также для восстановления изношенных деталей машин и механизмов. Хромирование широко применяют при изготовлении режущего инструмента, валов, осей цилиндров, двигателей, лопаток паровых и водяных турбин и др.  [c.158]

Примером гальванического покрытия может служить хромирование. Чтобы покрыть сталь тонким слоем хрома, готовую деталь помещают в подогретый хромовый раствор (хромовый ангидрид, серная кислота и вода), и через раствор пропускают постоянный ток низкого напряжения (10—12 в). Выделяющийся из раствора хром осаждается на изделии и покрывает его тонким слоем (до 0,07 мм). Хромовое покрытие обладает высокой твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью и создает зеркальную поверхность. В атмосферных условиях хром не тускнеет. Хромирование применяется как защитно-декоративное покрытие (с подслоем меди или никеля вследствие пористости 200  [c.200]

Как уже отмечалось выше, хромовые покрытия отличаются большой твердостью. Было обнаружено, что твердость хромовых покрытий растет до определенного предела с повышением />к, а затем падает. Наиболее стойкие против истирания покрытия получаются при 60 а/дм (табл. 56).  [c.285]

Г. С. Левитский [I] устанавливает для осадков, получаемых из разведенного (150 г/л СгОз) электролита, наиболее высокую твердость и износостойкость в случае хромирования при 55° и 60 а/дм2 и отмечает существенное влияние состава ванны на эти показатели качества покрытий. Однако измерение твердости производилось автором способом вдавливания при нагрузке 5 кг. Вследствие этого результаты измерений характеризуют практически свойства хромированных деталей, а не собственно хромового покрытия, для строгого измерения твердости которого  [c.78]

Покрытия сплавами вольфрам—кобальт могут заменять твердые хромовые покрытия, причем их твердость после термической обработки при 600 °С в течение I ч возрастает в два раза. Электролитические сплавы вольфрама с кобальтом характеризуются высокой химической стойкостью в азотной кислоте они растворяются в 2,2 раза медленнее никеля и в 14 раз медленнее кобальта, в серной кислоте их коррозионная стойкость в 3,6 раза выше, чем никеля, и в 32 раза выше, чем кобальта.  [c.316]

Блестящие хромовые покрытия отличаются высокой твердостью H t — 600—900 кгс/мм ), повышенной износостойкостью и хрупкостью. На поверхности покрытия имеется сетка пересекающих трещин. Молочные покрытия имеют также высокую износостойкость, большую вязкость и пониженную твердость (// Х = = 400—600 кгс/мм ). Сетка трещин на этом покрытии отсутствует. Матовые покрытия хрома отличаются очень высокой твер-  [c.186]

Блестящие хромовые покрытия имеют высокую твердость и износостойкость, а также красивый внешний вид. Молочные покрытия имеют небольшую твердость, пластичны, обладают высокой износостойкостью и антикоррозионными свойствами. Матовые покрытия отличаются высокой твердостью и хрупкостью, но имеют пониженную износостойкость.  [c.185]

Хромирование получило широкое применение при восстановлении деталей для компенсации износа деталей в качестве антикоррозионного и декоративного покрытия. Хромовое покрытие получается высокой твердости и износостойкости, которая в 2—3 раза превышает износостойкость закаленной стали 45.  [c.185]

Хромирование. Хромовое покрытие обладает высокой твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью и химической стойкостью, хорошо полируется и имеет красивый внешний вид. Покрытия этого вида применяют для стальных, медных и алюминиевых деталей с целью увеличения поверхностной твердости и износостойкости, для восстановления изношенных деталей и для придания им красивого вида.  [c.150]

Электрохимические никелевые покрытия имеют меньшую твердость, чем хромовые, сравнительно легко обрабатываются, у них большая вязкость до толщины 2 мм. При подготовке поверхности детали под никелирование ее тщательно шлифуют или полируют, обезжиривают, подвергают травлению в слабом растворе кислот и сушке. Никелирование применяется для упрочнения и восстановления коленчатых валов, шпинделей металлорежущих станков, поршневых пальцев, гильз ци-  [c.376]

В зависимости от режима осаждения хромовые покрытия изменяют свою твердость в пределах от 40 до 70 единиц Коэффициент трения хромовых покрытий ниже чем у стали, а износостойкость в несколько раз выше, особенно при пользовании пористо-хромовыми покрытиями.  [c.106]

Твердость серебряных покрытий значительно меньше твердости никелевых и хромовых покрытий. По некоторым данным, твердость серебряных покрытий снижается по мере увеличения содержания в электролите карбонатов. Этим можно объяснить то, что в старых электролитах, в которых происходит систематическое накапливание карбонатов, получаются более мягкие осадки, чем в свежеприготовленных электролитах.  [c.42]

Детали, которые испытывают давление, трение и др., изготовляют из пригодных для хромирования сталей с высокой твердостью после закалки. Хромовые покрытия с высокой адгезией трудно получить на закаленных или неподготовленных углеродистых сталях, на конструкционных сталях, низколегированных хромом, никелем и другими металлами, на некоторых видах чугуна и других сплавах.  [c.75]

В качестве противокоррозионных покрытий для элементов и конструкций, подверженных воздействию как атмосферному, так и пресной или морской воды (используемых зачастую вместе с медными грунтовыми покрытиями и (или) хромовыми верхними покрытиями) для защитных покрытий в химических установках с целью обеспечения твердости и износоустойчивости В качестве предварительных покрытий  [c.119]

В деталях, подвергающихся в процессе эксплуатации истиранию и переменным нагрузкам в коррозионных средах, часто используется гальваническое хромирование, но хромирование понижает прочность материала при коррозионной усталости, что ограничивает его применение в ответственных, сильно нагруженных деталях. Понижение прочности в основном связано с остаточными растягивающими усилиями в хромовом покрытии. Поэтому с понижением прочности необходимо бороться путем нейтрализации остаточных напряжений и повышения твердости поверхности основного металла.  [c.103]

Способ включает обработку многослойного гальванического покрытия, содержащего кроме внешнего слоя хрома также Си, Ni, Ni—Со, латунь или бронзу. Для воздействия на покрытия применяют кремнезем (речной песок), АЬОз, стеклянные бусинки, пластики, покрытые абразивом, и другие частицы с твердостью, достаточной для деформации (образования пор, вмятин или трещин) хромового покрытия. Трещины возникают в случае высоконапряженного состояния хромового покрытия. Не исключено образование микропористости на слое хрома, если предварительно до хромирования обрабатывать абразивом подслой никеля или другого металла.  [c.244]

Испытания антифрикционных графитовых материалов на износ показали, что графиты марки АО хорошо работают по чугуну и хромовым покрытиям. Графиты марки АГ хорошо работают по стали почти независимо от ее состава и твердости. В паре с цветными металлами графиты работают плохо их не рекомендуется применять в паре с медью и медными сплавами.  [c.17]

Необходимо также строго соблюдать все остальные условия и требования по улучшению процесса приработки, вытекающие из анализа и теории начального износа, а именно в процессе изготовления деталей двигателя нельзя допускать снижения твердости азотированного слоя зеркала цилиндра и хромового покрытия первого поршневого кольца. Необходимо обеспечить твердость этих поверхностей, соответствующую верхним регламентируемым пределам.  [c.138]

Хром — металл более электроотрицательный, чем железо, но не защищает его электрохимически на воздухе и в окислительной среде поверхность хрома покрывается окисной пленкой, сдвигающей его потенциал в положительную сторону, так что в гальванопаре с железом хром является катодом. Хромовые покрытия отличаются повышенной твердостью, износостойкостью. Недостатко№ хромовых покрытий является их значительная пористость.  [c.174]

Хрома. Повышенная мнкротвердость диффузионного слоя хрома на стали с большим содержанием углерода обусловлена, по-видимому, образуюшимнся в этих покрытиях карбидами хрома. Твердость диффузионных слоев хрома на чугуне настолько велика, что хромовые покрытия могут резать стекло. Наряду с изучением микротвердости  [c.109]

Твердость никельфосфорных покрытий не уступает твердости хромовых покрытий и не изменяется с повышением температуры (после термообработки).  [c.49]

Характер влияния плотности тока и температуры электролита на твердость хромового покрытия показан на рис. 10. При повышении температуры величина твердости хромового покрытия для всех значений плотности тока имеет максимум, смещающийся при увеличении плотности тока в сторону более высоких температур. Нагрев зфомового покрытия уменьшает его твердость, причем до 250—300° С это снижение невелико. Типичный вид изменения твердости хрома в зависимости от температуры нагрева приведен на рис. И. Изменение твердости хрома при постоянной температуре нагрева наблюдается вначале в течение 1,5 ч термической обработки. Дальнейшая выдержка при постоянной температуре практически не влияет на твердость хрома.  [c.30]

Ннкельфосфорные покрытия отличаются высокой твердостью. Непосредственно после осаждения твердость покрытий равна 55—57 НЯС, а после термической обработки при 400° и выдержке в течение одного часа твердость покрытий повышется до 67 НЦС. Износостойкость никель сфорных покрытий не уступает износостойкости электролитических хромовых покрытий, а коэффициент трения по стали и чугуну приблизительно на 30% ниже, чем у хрома.  [c.143]

Электролитическое хромирование применяется преимущественно для повышения твердости поверхности изделий и для защиты основного металла от коррозии. Условия хромирования плотность тока и температура — оказывают большое влияние на твердость и пори-сяххугь хромовых покрытий. В зависимости от цели, преследуемой хромированием, необходимо выбрать оптимальные условия электролиза. Во многих случаях хромовые покрытия с максимальной твердостью отличаются в то же время наибольшим количестеом трещин, т. е1. они наименее подхрдянщ для защиты основного, металла от коррозии.  [c.322]

Хром — металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком. Электролитические хромовые покрытия отличаются высокой твердостью, износоустойчивостью, жаростойкостью и высокой отражательной способностью. Характерным и благоприятным свойством хромовых покрытий является также их антифрикционность. Хром обладает свойством коррозионной стойкости по отношению ко многим кислотам, щелочам и солям на него не действуют органические кислоты, сера и ее соединения, сероводород, углекислые щелочи и другие соединения [49] . Слабая азотная кислота [20] и слабая серная кислота медленно растворяют хром, концентрированная азотная кислота делает его поверхность пас-сивной. Соляная и горячая серная кислоты интенсивно растворяют хром.  [c.5]

В отрасли проводят измерение толщины хромового защитного (износостойкого антикоррозионного, с высокой твердостью и большим сопротивлением механическому износу) покрытия плунжеров и штоков силовых гидроцилиндров крепи на заводах-изготовителях и ремонтных предприятиях, а также при входном контроле. Контроль толщины хромового покрытия проводится магнитным методом с помощью приборов МТ-20Н, МТ-ЗОН, МТ-40НЦ (допускается применять и прибор МИП-10, имеющий несколько большую погрешность) и магнитных толщиномеров МТА-2 отрывного типа.  [c.83]

Износостойкие и жаропрочные покрытия. Композиции, содержащие тугоплавкие керамические частицы, упоминаются в обзорных статьях, патентах и специаль-ных работах [1, с. 61—69 107 134]. При этом отмечается их высокая термическая стойкость и хорошие механические свойства. Так, покрытие Ni—Si с содержанием Si 35—50% (об.) может кратковременно работать до 2600 °С. Аналогичное покрытие при толщине 200 мкм прочно сцепляется со сталью и сохраняет твердость до 260 °С. Слой кермета толщиной 25 мкм а стали деформируется без излома при ударе специальным стальным шаром. При многократном погружении изделия с покрытием Ni—Si в воду после нагрева его до 650 °С трещин не образуется (хромовое П01врытие при этом растрескивается и расслаивается). Износостойкое покрытие эффективно и для защиты изделий из алюминиевых сплавов.  [c.120]

В паре с бронзовыми (БрАЖНШ—4—4 и БрАЖМцЮ—3—1,5) втулками испытывали стальные (ЗОХГСНА и ЗОХГСА) болты с кадмиевым покрытием толщиной 9—12 мкм и твердым хромовым покрытием толщиной 50—80 мкм и твердостью поверхностей HR 56—60.  [c.182]

---

Хромирование: что это такое и как работает

Размещено 20 марта 2020 г., 17:15

Все мы слышали о хромированных предметах. Обычно это означает, что эти объекты не сделаны полностью из твердого хрома, а вместо этого покрыты слоем хрома с помощью процесса, известного как хромирование. Хромирование — это процесс нанесения хрома на другой металлический предмет.Хром — это химический элемент (Cr) с атомным номером 24 и добавка к стали.

Хромирование или хромирование помогает минимизировать износ, а также продлить срок службы металлических или инженерных деталей. Добавляя слой хрома к другому объекту, он может улучшить устойчивость объекта к коррозии, уменьшить трение, предотвратить истирание и, в некоторых случаях, улучшить его внешний вид.

Что такое хромирование?

Хромирование осуществляется посредством процесса гальваники , метода, который уменьшает растворенные катионы металлов в солевой ванне с электролитом, чтобы обеспечить образование бесшовного металлического покрытия на желаемом объекте.Грязь или грязь сначала удаляются с желаемого объекта, и часто нижележащий металл предварительно обрабатывают перед помещением в ванну для хромирования.

В зависимости от типа металла, на который наносится покрытие, процесс требует различных предварительных обработок для травления металла для определенных типов металлов с целью придания шероховатости поверхностям и подготовки металла к хромированию.

Затем через гальваническую ванну пропускают электрический ток в течение определенного времени. Металлические предметы можно покрывать медленным или быстрым темпом в зависимости от силы тока.Требуемое количество времени зависит от толщины необходимого хромового покрытия и применяемого тока.

Процесс хромирования

Хромирование осуществляется двумя основными способами: шестивалентным хромированием и трехвалентным хромированием.

Шестивалентное хромирование — это традиционная форма хромирования, которая в основном используется в функциональных целях.

Трехвалентное хромирование — это экологически чистое решение для традиционного варианта хромирования, в котором сульфат хрома или хлорид хрома используются в качестве ключевых ингредиентов для замены триоксида хрома.

Виды хромирования

Хромирование дает множество преимуществ. Он не только придает объектам новый вид и эстетичный вид, но также очень полезен при реставрационных работах и ​​сохранении дорогостоящих инженерных деталей. Существует два типа хромирования: твердое хромирование и декоративное хромирование , и тип используемого хромирования сильно зависит от того, для чего оно необходимо.

Жесткое хромирование

Твердое хромирование, также известное как промышленное или инженерное хромирование, представляет собой тип хромирования, которое обеспечивает очень тяжелое покрытие хромом на технических деталях, которые обычно изготавливаются из стали.Это помогает продлить срок службы деталей и может обеспечить высокую устойчивость к коррозии и износу дорогих металлических предметов. Он также используется для предотвращения заедания деталей и увеличения срока службы.

Примеры деталей, требующих твердой хромированной отделки, включают штоки гидроцилиндров, пресс-формы, поршневые кольца и многое другое. Твердое хромирование покрывает слои хрома толщиной до 0,025 дюйма, и хотя оно все еще сохраняет свой блестящий вид, оно не используется в эстетических или декоративных целях.

Эри Hard Chrome может помочь

Хромирование — это непростой процесс погружения предметов в ванну с хромом. Процесс требует тщательного контроля температуры и веществ при медленном покрытии объектов слоями хрома. Этот утомительный процесс, в котором используются высокотоксичные химические вещества, и его всегда должен выполнять профессионал. Позвольте Erie Hard Chrome снять с ваших плеч тяжелую работу. Позвоните сегодня, чтобы узнать больше о том, что мы предлагаем, или запросить бесплатное ценовое предложение.

Запросить цену

Хромирование — это не волшебство, это наука

Предметы редко когда-либо делаются из цельного хрома. Скорее, когда вы слышите, что что-то хромированное, более чем вероятно, что это хромированный объект . Это означает, что поверхность объекта покрыта тонким слоем хрома. Как правило, в основе объекта лежит сталь, алюминий, латунь, медь или другой материал.

Итак, что именно — это хромирование ? Что ж, говоря прискорбно, хромирование — это процесс, в котором используются электрические токи для уменьшения растворенных катионов металлов. В свою очередь, это помогает сформировать прочное металлическое покрытие.

Многие инструменты могут нуждаться в хромировании по нескольким причинам. Будь то минимизация износа, предотвращение заедания или истирания, уменьшение трения, облегчение очистки, минимизация или предотвращение потенциальной коррозии.

Несравненное внимание US Chrome к деталям, включая дизайн компонентов, электрический ток, подготовку к очистке, стеллаж и предварительную обработку, обеспечивает качественные результаты во всех продуктах.

Типичный процесс шестивалентного хромирования включает три основных компонента: ванну активации, ванну хрома и промывку.

Активационная ванна протравливает поверхность детали и удаляет окалину. Хромовая ванна включает смесь триоксида хрома и серной кислоты в заданном соотношении. Точная температура ванны и плотность тока влияют на яркость и окончательное покрытие продукта. Наконец, цикл ополаскивания считается этапом «заключительной ванны», который удаляет все оставшиеся химические вещества из продукта, оставляя после завершения хромирования.

Практически любая металлическая поверхность и хромирование из алюминия, никелевых сплавов, титана, меди, стали и нержавеющей стали.

Вообще говоря, существует два различных типа хромирования — твердое хромирование и декоративное хромирование. Разница между ними заключается в толщине покрытия и типе используемого грунтовочного покрытия.

Твердый хром часто используется в промышленных условиях и для деталей, требующих исключительной износостойкости, тогда как декоративное хромирование в большей степени используется для придания глянцевому или матовому виду слоям хрома.

Что такое хромирование? — Монро Инжиниринг

Также известное как хромирование, хромирование — это процесс отделки, который включает нанесение хрома на поверхность металлической заготовки или предмета. От колес до дверных ручек, столовых приборов и ваз — он используется в различных производственных областях.

Основы хромирования

Как именно работает хромирование? По сути, это гальванический метод, который, как и другие гальванические методы, требует наличия электрического заряда.Чтобы нанести слой хрома на заготовку или предмет, производственная компания должна подать электрический заряд на ванну или контейнер, заполненный ангидридом хрома. Электрический заряд вызывает химическую реакцию, в которой хром осаждается на поверхности заготовки или предмета.

Шаги хромирования

Хромирование начинается с очистки и обезжиривания металлической заготовки или предмета. После того, как заготовка или предмет были тщательно очищены, чтобы не осталось остатков мусора, они помещаются в контейнер, заполненный ангидридом хрома.Затем к контейнеру прикладывается электрический заряд, тем самым вызывая химическую реакцию, которая заставляет хром прилипать к заготовке или предмету.

Конечно, это только основные этапы хромирования. Некоторые компании-производители могут выполнять другие операции, такие как чистовая обработка и полировка. Тем не менее, все процессы хромирования характеризуются использованием электрически заряженного раствора хрома. Электрический заряд вызывает осаждение хрома на поверхности детали или объекта, в результате чего образуется внешний слой хрома.

Декоративное и твердое хромирование: в чем разница?

Хромирование часто классифицируют как декоративное или твердое, в зависимости от толщины слоя хрома, который он используется для создания. Толщина декоративного хромирования обычно составляла от 0,05 до 0,5 микрометра. Он используется для обработки деталей и предметов из различных материалов, в том числе алюминия, низкоуглеродистой стали, высокоуглеродистой стали, пластика, меди и различных сплавов.

Твердое хромирование, с другой стороны, значительно толще своего декоративного аналога.Также известное как промышленное хромирование, обычно предпочитают из-за его повышенной прочности и долговечности. Благодаря большей толщине твердое хромирование позволяет получить прочный и долговечный внешний слой, который естественным образом защищен от разрушения.

Напомним, хромирование — это метод гальваники, в котором используется хром. Он использует электричество для нанесения хрома на поверхность заготовки или предмета. Вновь сформированный слой хрома защищает лежащую под ним деталь или объект от коррозии, улучшая при этом их внешний вид.

Нет тегов для этого сообщения.

Процесс хромирования | Никелирование и медь, полировка и полировка

(перейдите к этому КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК , чтобы улучшить свой проект.) 1. Приемка и осмотр . Первый шаг — определить, какую работу вы, наш заказчик, хотите выполнить, и оценить, что потребуется для достижения желаемого результата. Металл может испортиться и подвергнуться коррозии до такой степени, что восстановление будет чрезмерно дорогостоящим; После оценки детали мы должны сначала согласовать цену, уровень качества и ожидаемую дату завершения. 2. Зачистка . Детали оголены до металла; необходимо удалить всю краску, грязь, масло и жир, ржавчину, старую обшивку и любые другие посторонние материалы. Предметы, доставленные к нам очищенными, будут стоить дешевле, чем если мы выполним этап зачистки (пескоструйная очистка является типичным методом удаления деталей). 3. Полировка . Полировка — это удаление поверхностного металла с помощью ряда абразивных кругов и шлифовальных лент (в любом гальваническом цехе слова «песок», «шлифование» и «полировка» в основном означают одно и то же).Мы начинаем с грубых шлифовальных машин, а затем переходим к полировальным кругам из мягкой ткани. Конечным результатом является полированная до зеркального блеска металлическая деталь, без точечной коррозии, царапин и загрязнений. 4. Электромонтаж и стеллажи . Мы используем крючки, стойки, медную проволоку и другие методы для удержания деталей в гальванических емкостях; это также обеспечивает электрический контакт с деталью. 5. Очистка . Перед нанесением покрытия детали необходимо очистить хирургическим путем — малейшее загрязнение, жир, масло, полировальный состав, ржавчина или другие посторонние предметы вызовут брак.В нашем магазине мы используем тщательно продуманную серию мыльных, кислотных и водных растворов, чтобы гарантировать чистую и безупречную поверхность. 6. Меднение и полировка . Детали покрываются медью, а затем полируются до блестящего блеска. Это важный этап процесса, поскольку медь обеспечивает дополнительный слой защиты от коррозии и помогает заполнить полировальные линии и ямки. (Хотя медь очень тонкая, многие слои меди и шлифовки могут медленно нарастать на поверхности. На самом деле, медь можно использовать для выравнивания и заливки так же, как маляр использует грунтовку и шлифование блоков.) 7. Электромонтаж, укладка и повторная очистка . Процессы этапов 4 и 5 повторяются перед нанесением никелирования. 8. Никелирование . Это никель, который обеспечивает глубокий блеск хромированной детали, а также обеспечивает еще один слой защиты для долговечного хрома. Детали остаются в баке для никелирования около часа. 9. Хромирование . Хром, последний этап нанесения покрытия, на самом деле представляет собой защитное покрытие поверх блестящего никеля, которое предотвращает потускнение никеля. 10. Заключительная проверка . Детали очищаются и проверяются; некоторые детали могут потребовать незначительной полировки.

тщательная полировка для получения безупречной отделки детали покрыты медью, затем снова отполированы никель и хромирование — заключительные этапы настоящего тройного хромирования

Качественное хромирование

Quality Plating — одна из ведущих компаний по хромированию

на Среднем Западе

Quality Plating была основана в 1976 году как специализированная отделка металла. магазин.Полировка алюминия на кастом-байках и гоночных мотоциклах. Мы начали покрытие в 1977 году, чтобы помочь нашим клиентам получить более яркую поверхность на алюминии. Мы использовали процесс кислотной полировки медью, чтобы заполнить то, что питтинг был в металлах.

Quality Plating продолжает хромировать мотоциклы а в 1978 году мы хромировали первые автомобильные детали, которые были запчасти для туристического автомобиля Chrysler Great American 1920 года выпуска. В то время мы стали специализированным цехом по хромированию, который делал все нестандартные автомобили, мотоциклы, лодки и снегоходы.

Мы все еще используем тот же процесс хромирования, что и сегодня. в наши дни, однако мы добавили новый более яркий никель процесс покрытия нашей линии. Качественное покрытие — одно из ведущих компании по хромированию на Среднем Западе, оставаясь только на заказ полировально-гальванический цех. Мы по-прежнему заботимся о наших клиентах потребности.

Корабли с качественной обшивкой по всей территории США и за морем

Quality Plating гордится подробным описанием всех деталей и возвратом Ваши запчасти в отличном состоянии.В нашем магазине было бесчисленное количество выставок победители на протяжении многих лет и многочисленные байки и автомобили в журналах. Посмотрите нашу фотогалерею. Поскольку мы изготовляем на заказ хромированную пластину, есть очень мало вещей, которые мы не можем записать. Мы покрываем все металлы, в том числе восстановление горшечных металлов. Можем хромировать автомобильные бамперы и ремонтировать их до финиша шоу. Мы также покрываем автомобильные и мотоциклетные диски, или мы можем их до зеркального блеска. Мы также полируем латунь и медь. до яркого финиша.

Свяжитесь с нами, если у вас есть вопросы о процессе или любую информацию о ваших деталях.

Жесткое хромирование — твердое хромирование

Серия 500 Жесткое хромирование

для черных металлов

По своей природе хром имеет низкий коэффициент трения и устойчив к широкому спектру коррозионных агентов и материалов. Эти характеристики делают твердое хромирование особенно привлекательным для применений, страдающих от ускоренного износа и высокого трения. По сравнению с поверхностью без покрытия, хромированная заготовка может обеспечить увеличенный срок службы, создавая значительные преимущества для наших клиентов за счет сокращения или устранения времени простоя и технического обслуживания / замены инструмента.Функциональное твердое хромирование Endura® используется в различных отраслях промышленности и в различных средах, например, там, где необходима долговечность и защита сплава.

Нужно что-то еще? Рассмотрим покрытие Endura® Infused Matrix ™ . Эти технологии покрытий дополнительно усилены множеством улучшений флюорохимии, которые обеспечивают дополнительные преимущества в производительности, включая, помимо прочего, превосходную коррозионную стойкость, низкое трение и антипригарные свойства.Созданные с помощью запатентованного процесса вакуумной пропитки, наши покрытия Infused Matrix поистине уникальны, обеспечивая все преимущества традиционного тефлона или «тефлоноподобного» покрытия внутри износостойкой керамической матрицы. Эти технологии преобразования поверхности обеспечивают улучшенное разделение, меньшее трение, улучшенную защиту от коррозии, а также более твердую и износостойкую поверхность по сравнению с другими хромовыми покрытиями, доступными сегодня.

Серия 500 — процесс твердого хромирования

для черных металлов

Обработка иллюстраций

В Endura Coatings мы предлагаем твердое хромовое покрытие серии 500 с низким коэффициентом трения хрома и высокой коррозионной стойкостью для применений, где важны долговечность и защита сплава.В рамках нашего процесса твердого хромирования у нас есть семь этапов.

Шаг 1: Наша фирменная очистка поверхностей

Шаг 2: Детали проходят предварительную обработку кислотным травлением, чтобы подготовить металлическую основу для нанесения покрытия. Для разных подложек используются разные растворы кислотного травления.

Шаг 3: Процесс осаждения ванны происходит на шаге 3

Шаг 4: Формируется хромовая матрица

Шаг 5: Вновь образованная хромовая матрица пропитывается частицами субмикронного размера, чтобы оптимизировать конкретные целевые характеристики покрытия.

Шаг 6: Вновь сформированное, затвердевшее и связанное покрытие не будет отслаиваться, трескаться, отслаиваться или отслаиваться

Шаг 7: Различные фторполимеры используются для оптимизации конкретных целей производительности

Заполните нашу Анкету по требованиям к покрытию
или позвоните нам на 1.800.336.3872, чтобы просмотреть и обсудить требования вашего проекта.

Отправить требования онлайн

Как хромируют поверхность цинкового литья под давлением

Литье под давлением цинка

Хромирование цинкового литья используется на внешних частях автомобилей. Все, от дверных ручек, боковых панелей и оконных накладок до эмблем и логотипов из цинка, хромировано для придания дополнительного стиля.

Помимо автомобилестроения, литейные заводы используют хромирование цинковых отливок для изготовления множества механических компонентов. Цинк можно лить при умеренных температурах, и, следовательно, они обеспечивают экономию энергии литейным цехам по сравнению с другими сопрягаемыми металлами и сплавами. Хромирование никелем — традиционный метод улучшения поверхностных свойств цинковых отливок. Фактически, это восходит к хромированию старинных автомобилей середины 1900-х годов.

Начальным этапом хромирования цинкового литья под давлением является очистка основного материала.Это может включать очистку отливки для удаления любых загрязнений с поверхности или удаление смазки с отливки. Это важный этап любой процедуры хромирования, который делается для обеспечения ровной поверхности детали.

Кроме того, при нанесении хромового покрытия на цинковое литье важна также предварительная обработка поверхности, поскольку щелочные и кислотные растворы могут растворять материал, если не обработать их соответствующим образом. Чтобы предотвратить это, инженеры-литейщики наносят тонкий слой цианистой меди на цинковую отливку, чтобы защитить цинк от кислотности в последующих процедурах.Некислотная медная оболочка будет прилипать как к хромированному, так и к цинковому литью и обеспечивает совместимость обоих сопрягаемых материалов.

Следующим этапом цинкования отливки является нанесение кислотной меди на поверхность детали. В литейных цехах медь используется для увеличения электропроводности цинка и для того, чтобы поверхность выглядела еще более однородной. Слои никеля также используются для придания компоненту барьера, который в будущем будет противостоять коррозии. После этого хром наносится на цинковое литье под давлением, чтобы придать поверхности детали блеск и защитить никель не только от коррозии, но и от износа.

Кроме того, первоначальная полировка или полировка поверхности также требует получения желаемой отделки отливки, особенно для автомобилей, оборудования или электротехники. После этого на поверхность цинкового литья наносится гальваническое покрытие с использованием толстого слоя меди в процессе, известном как меднение. Компоненты получают отпор, чтобы сделать медную поверхность гладкой, после чего активируется меднение и гальваника с использованием хрома и никеля.