1. 零件類型
如噴涂糖衣片采用的高壓無氣噴涂機上使用的涂料缸,采用2Cr13不銹鋼材料,具有高化學穩定性,但硬度不高,易于磨損。要求內孔表面鍍硬鉻,增加耐磨性和減少與介質的親和力,鍍層技術要求如下:
①. 鉻層厚度(du)0.04~0.07mm.
②. 鉻層結晶(jing)細致(zhi)、均勻,從端面向(xiang)內孔觀察要有鏡(jing)面光亮(liang),不允許(xu)有凹痕、麻點(dian)、燒焦、皺紋等(deng)。
③. 兩端(duan)口部鍍后(hou)尺(chi)寸錐(zhui)度(du)差(cha)小于(yu)0.01mm,不允許有橢圓度(du)。
④. 鉻層硬度(du)(HV)大于800。
2. 工裝夾具
見圖4-2,陽(yang)(yang)極(ji)(ji)用含銻(ti)8%的(de)鉛-銻(ti)合金制成(cheng),陽(yang)(yang)極(ji)(ji)面(mian)積(ji)是(shi)陰極(ji)(ji)面(mian)積(ji)的(de)1/3~1/2,錐度1:50,下(xia)小上大,澆鑄(zhu)成(cheng)型后(hou)車削成(cheng)型。陽(yang)(yang)極(ji)(ji)上鉆有(you)孔以利(li)于電(dian)解液(ye)(ye)對流,同時增加陽(yang)(yang)極(ji)(ji)面(mian)積(ji)。陰陽(yang)(yang)極(ji)(ji)之間采用非(fei)金屬(shu)隔電(dian)絕緣(yuan),即用聚氯乙烯或(huo)有(you)機玻(bo)璃做成(cheng)有(you)孔的(de)上下(xia)絕緣(yuan)塊,將陽(yang)(yang)極(ji)(ji)位(wei)置固(gu)定(ding)在零(ling)件內孔中(zhong)心,有(you)利(li)于溶液(ye)(ye)和氣體(ti)自由逸(yi)出。
3. 鍍(du)液成分和工藝選擇
a. 溶液成分
鉻酐(CrO3) 200~250g/L 、三價鉻(Cr3+) 2~5g/L
硫酸(H2SO4) 2.2~2.7g/L 、三價鐵(Fe3+) <8g/L 、 鉻酐、硫酸比 (85~95):1
b. 工藝(yi)條件
溫度 (50±2)℃ 、 下槽預熱 30~60s
陽(yang)極處理 DA25~30A/d㎡,時間(jian)20~25s,斷電15s
小電(dian)流(liu)施(shi)鍍 DK<10A/d㎡,時間4min,轉正常電(dian)流(liu)密度(35~40A/d㎡)
4. 工藝流程
檢(jian)(jian)查內(nei)孔→檢(jian)(jian)測鍍(du)(du)前尺寸→絕緣(零件非(fei)鍍(du)(du)面和掛具外表(biao)面用聚氯乙烯(xi)塑料膠(jiao)帶(dai)包扎緊)→裝(zhuang)(zhuang)掛具(按圖4-2所示)→裝(zhuang)(zhuang)陽極(ji)→電(dian)化學除油→熱(re)水洗→冷(leng)水洗→入(ru)槽預(yu)熱(re)→陽極(ji)處理(li)→小電(dian)流施鍍(du)(du)(4min)→轉(zhuan)正常電(dian)流鍍(du)(du)鉻→取(qu)出陽極(ji)、零件入(ru)回(hui)收槽→冷(leng)水洗兩次→去氫→送檢(jian)(jian)。
5. 工藝(yi)技(ji)術探討(tao)
a. 鍍層結合力(li)
①. 預熱
零件(jian)與電(dian)解(jie)液溫差在±1℃.
②. 陽極處理(li)時(shi)間(jian)
只要能達到去除表面氧(yang)化膜即(ji)可。控制在25秒(miao)以(yi)內。時間(jian)控制長短有決定性影響。
③. 活化時(shi)間
活(huo)化使(shi)零件表面(mian)(mian)處于(yu)高度活(huo)化狀(zhuang)態。活(huo)化產生的氫氣把表面(mian)(mian)殘留(liu)的氧化膜還原(yuan)成(cheng)金(jin)屬,顯露其基體結(jie)晶表面(mian)(mian),活(huo)化4分鐘后轉入正常電流電鍍。這種階梯(ti)式給電可獲結(jie)合力好的鍍層(ceng)。
b. 鍍(du)層耐磨性
由于鍍液成分和(he)操作條件的改變會顯著影響鍍層(ceng)的硬度。
①. 鉻酐濃(nong)度
稀溶液(ye)得(de)到的鉻(ge)層硬(ying)(ying)度高(gao),耐磨性(xing)好。見圖4-3硬(ying)(ying)度和鉻(ge)酐濃度的關(guan)系,鉻(ge)酐濃度自200g/L開始升高(gao)而(er)硬(ying)(ying)度(HV)隨之下降。故選用鉻(ge)酐200~250g/L,鉻(ge)層硬(ying)(ying)度(HV)可(ke)達900.
②. 鉻酐/硫酸的酸比值(zhi)
此比值對硬(ying)度很關鍵。圖4-4表示硬(ying)度和硫酸(suan)(suan)濃度的關系。內(nei)孔鍍(du)鉻(ge)的酸(suan)(suan)比值控制在(zai)(85~95):1較好,電流效率(lv)稍有降低,但鉻(ge)層硬(ying)度高,耐(nai)磨、光亮、密(mi)實。
③. 電流密度(DK)和鍍液溫(wen)度(T)
圖4-5為(wei)硬與溫度(T)和DK的關系,當DK=35~40A/d㎡、T=45~50℃時,鍍(du)層硬度高(gao)。
c. 鍍層的光澤性
①. 三(san)價鉻或(huo)鐵(tie)的(de)影響
圖4-6表示三價鉻或鐵對鍍層的影響,內孔鍍鉻的三價鉻(Cr3+)含量取2~5g/L為佳。過少則沉積速率慢,過多則縮小光亮范圍。三價鉻含量高易使內孔上端鉻層沉積減緩,下端鉻層沉積加快。鐵應控制在8g/L以下,過高使電流波動,難以獲得光澤鍍層。
②. 溫度(du)與電流密度(du)的影響
圖(tu)4-7所示內(nei)孔(kong)鍍硬(ying)鉻,溫(wen)度和電流密(mi)度應取下限(xian)。因為孔(kong)內(nei)陰陽極距近(jin),溶(rong)液對流性(xing)差,內(nei)孔(kong)溫(wen)度比外面高(gao),溫(wen)度取上限(xian)會使(shi)鍍層發烏無光。電流密(mi)度取中(zhong)等,即35~40A/d㎡,T為50~55℃,可(ke)得(de)沉積光亮(liang)硬(ying)鉻,見圖(tu)4-7Ⅱ區所示。