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(ge)層厚度0.04~0.07mm.
②. 鉻層結晶細致、均勻,從端面向內孔觀察要有(you)鏡面光(guang)亮,不允(yun)許(xu)有(you)凹痕、麻點(dian)、燒焦、皺(zhou)紋等。
③. 兩端(duan)口部鍍后尺寸錐度(du)(du)差小于(yu)0.01mm,不允(yun)許有橢圓度(du)(du)。
④. 鉻層(ceng)硬度(HV)大于(yu)800。
2. 工裝夾具
見圖4-2,陽極(ji)(ji)用含(han)銻8%的鉛-銻合金(jin)制成(cheng),陽極(ji)(ji)面(mian)積(ji)是陰極(ji)(ji)面(mian)積(ji)的1/3~1/2,錐度(du)1:50,下(xia)小上(shang)(shang)大,澆鑄成(cheng)型后車削成(cheng)型。陽極(ji)(ji)上(shang)(shang)鉆有(you)孔以(yi)利(li)于電解液對流(liu),同時增(zeng)加陽極(ji)(ji)面(mian)積(ji)。陰陽極(ji)(ji)之間(jian)采用非金(jin)屬隔電絕緣(yuan),即用聚氯乙烯或有(you)機玻璃做(zuo)成(cheng)有(you)孔的上(shang)(shang)下(xia)絕緣(yuan)塊,將陽極(ji)(ji)位置固定(ding)在零件內孔中心,有(you)利(li)于溶液和氣體自由(you)逸(yi)出。
3. 鍍液成分和工(gong)藝選擇
a. 溶液成(cheng)分(fen)
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. 工藝條(tiao)件
溫度(du) (50±2)℃ 、 下槽預熱 30~60s
陽極處(chu)理(li) DA25~30A/d㎡,時間20~25s,斷電(dian)15s
小(xiao)電(dian)流施鍍 DK<10A/d㎡,時(shi)間(jian)4min,轉(zhuan)正常電(dian)流密度(35~40A/d㎡)
4. 工藝流程
檢查(cha)內(nei)孔(kong)→檢測(ce)鍍(du)前尺寸→絕緣(零件非鍍(du)面和掛具外表面用聚氯(lv)乙烯塑料膠帶包扎緊(jin))→裝掛具(按圖4-2所示(shi))→裝陽(yang)極→電化學除油→熱水(shui)洗(xi)→冷水(shui)洗(xi)→入(ru)槽預熱→陽(yang)極處(chu)理(li)→小電流施鍍(du)(4min)→轉正常電流鍍(du)鉻(ge)→取出陽(yang)極、零件入(ru)回收槽→冷水(shui)洗(xi)兩(liang)次→去氫→送檢。
5. 工(gong)藝(yi)技術(shu)探(tan)討
a. 鍍層結(jie)合力
①. 預熱
零件與電(dian)解液溫差在±1℃.
②. 陽(yang)極處理(li)時間
只(zhi)要能達到去除表(biao)面氧化膜即(ji)可。控制在25秒以內(nei)。時間控制長短(duan)有決定性(xing)影響(xiang)。
③. 活化(hua)時間
活化使零件表面(mian)(mian)處于高度活化狀態(tai)。活化產生的氫氣把(ba)表面(mian)(mian)殘(can)留(liu)的氧(yang)化膜(mo)還原成金屬,顯露其基體結晶(jing)表面(mian)(mian),活化4分(fen)鐘后轉入正常電流(liu)電鍍(du)。這種階梯式給電可獲結合力(li)好的鍍(du)層。
b. 鍍層耐磨性
由(you)于鍍液成(cheng)分和(he)操作條件的(de)改變會顯著影(ying)響鍍層(ceng)的(de)硬(ying)度。
①. 鉻酐濃度
稀溶液(ye)得到的鉻(ge)層硬(ying)度(du)(du)高(gao),耐(nai)磨(mo)性(xing)好(hao)。見圖(tu)4-3硬(ying)度(du)(du)和(he)鉻(ge)酐(gan)(gan)濃(nong)度(du)(du)的關系(xi),鉻(ge)酐(gan)(gan)濃(nong)度(du)(du)自200g/L開(kai)始升高(gao)而硬(ying)度(du)(du)(HV)隨之下降。故選用鉻(ge)酐(gan)(gan)200~250g/L,鉻(ge)層硬(ying)度(du)(du)(HV)可達900.
②. 鉻酐/硫(liu)酸的酸比值
此(ci)比(bi)值對硬度很關(guan)鍵。圖(tu)4-4表示硬度和(he)硫酸(suan)濃(nong)度的關(guan)系。內孔鍍鉻的酸(suan)比(bi)值控(kong)制(zhi)在(85~95):1較好,電流效率稍有降低,但鉻層硬度高(gao),耐磨(mo)、光亮、密實(shi)。
③. 電流(liu)密度(DK)和(he)鍍液溫度(T)
圖(tu)4-5為硬與溫度(du)(T)和DK的關系,當(dang)DK=35~40A/d㎡、T=45~50℃時,鍍(du)層硬度(du)高。
c. 鍍層的光澤性
①. 三價鉻或鐵的影響
圖4-6表示三價鉻或鐵對鍍層的影響,內孔鍍鉻的三價鉻(Cr3+)含量取2~5g/L為佳。過少則沉積速率慢,過多則縮小光亮范圍。三價鉻含量高易使內孔上端鉻層沉積減緩,下端鉻層沉積加快。鐵應控制在8g/L以下,過高使電流波動,難以獲得光澤鍍層。
②. 溫度與電流密度的影響(xiang)
圖4-7所示內孔鍍(du)硬(ying)鉻,溫(wen)度(du)(du)和(he)電流密度(du)(du)應取下(xia)限(xian)。因為孔內陰陽極距近,溶液(ye)對流性差,內孔溫(wen)度(du)(du)比外面高,溫(wen)度(du)(du)取上(shang)限(xian)會使鍍(du)層發烏無光。電流密度(du)(du)取中等,即35~40A/d㎡,T為50~55℃,可(ke)得沉積光亮硬(ying)鉻,見圖4-7Ⅱ區所示。