1. 零件(jian)類型(xing)
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0.04~0.07mm.
②. 鉻(ge)層結晶細致、均勻,從端面(mian)向內孔觀(guan)察要有鏡面(mian)光亮,不允許有凹痕、麻(ma)點(dian)、燒焦、皺紋等。
③. 兩端(duan)口部鍍后尺寸錐度差小于0.01mm,不允許有橢圓度。
④. 鉻層硬度(HV)大于800。
2. 工裝夾具
見圖4-2,陽極(ji)用含銻(ti)(ti)8%的鉛-銻(ti)(ti)合金(jin)(jin)制(zhi)成(cheng),陽極(ji)面積(ji)是陰極(ji)面積(ji)的1/3~1/2,錐(zhui)度1:50,下(xia)小上大,澆(jiao)鑄(zhu)成(cheng)型(xing)后車削成(cheng)型(xing)。陽極(ji)上鉆有孔以利于電(dian)解(jie)液對流,同時(shi)增加(jia)陽極(ji)面積(ji)。陰陽極(ji)之間采(cai)用非金(jin)(jin)屬隔電(dian)絕(jue)緣,即(ji)用聚氯乙烯或有機(ji)玻璃做成(cheng)有孔的上下(xia)絕(jue)緣塊,將(jiang)陽極(ji)位(wei)置固(gu)定在零件(jian)內孔中心(xin),有利于溶液和(he)氣體自由逸出。
3. 鍍液成分和工藝選擇
a. 溶(rong)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. 工藝條件
溫度(du) (50±2)℃ 、 下(xia)槽預熱 30~60s
陽極處理 DA25~30A/d㎡,時間20~25s,斷電15s
小電(dian)(dian)流(liu)施(shi)鍍 DK<10A/d㎡,時間4min,轉正常電(dian)(dian)流(liu)密度(du)(35~40A/d㎡)
4. 工藝(yi)流程
檢查內孔(kong)→檢測鍍(du)前(qian)尺寸→絕(jue)緣(零(ling)件(jian)非鍍(du)面和掛(gua)具(ju)外表面用聚氯(lv)乙烯塑料膠帶(dai)包扎(zha)緊)→裝掛(gua)具(ju)(按(an)圖4-2所(suo)示)→裝陽(yang)極→電化學除油→熱水洗→冷(leng)(leng)水洗→入槽(cao)預熱→陽(yang)極處理→小(xiao)電流施(shi)鍍(du)(4min)→轉正(zheng)常電流鍍(du)鉻(ge)→取出陽(yang)極、零(ling)件(jian)入回收槽(cao)→冷(leng)(leng)水洗兩次(ci)→去(qu)氫→送檢。
5. 工藝(yi)技術(shu)探(tan)討
a. 鍍層(ceng)結合力(li)
①. 預(yu)熱
零件與電(dian)解液溫差在±1℃.
②. 陽極處理時間
只要能達到去除表面氧化膜(mo)即可(ke)。控制(zhi)在25秒以內(nei)。時(shi)間控制(zhi)長短(duan)有決(jue)定(ding)性影(ying)響。
③. 活化時間
活化(hua)(hua)(hua)使零件表面處于高度活化(hua)(hua)(hua)狀態。活化(hua)(hua)(hua)產生的氫氣把(ba)表面殘留的氧化(hua)(hua)(hua)膜還原成金屬,顯露其基體(ti)結晶表面,活化(hua)(hua)(hua)4分鐘后轉入(ru)正常(chang)電(dian)流電(dian)鍍。這種階梯式給(gei)電(dian)可獲結合力好的鍍層。
b. 鍍層(ceng)耐磨性(xing)
由于鍍(du)液成分和(he)操作(zuo)條件(jian)的改(gai)變會顯著影響鍍(du)層的硬度。
①. 鉻(ge)酐濃(nong)度
稀溶液得到的(de)鉻層(ceng)硬(ying)度(du)(du)高,耐磨性(xing)好。見圖4-3硬(ying)度(du)(du)和鉻酐濃(nong)度(du)(du)的(de)關系,鉻酐濃(nong)度(du)(du)自200g/L開始升(sheng)高而硬(ying)度(du)(du)(HV)隨之下降(jiang)。故選用鉻酐200~250g/L,鉻層(ceng)硬(ying)度(du)(du)(HV)可達(da)900.
②. 鉻(ge)酐/硫酸的酸比(bi)值(zhi)
此比(bi)值(zhi)對硬度(du)很(hen)關鍵。圖4-4表(biao)示硬度(du)和硫(liu)酸濃度(du)的關系。內孔鍍鉻(ge)的酸比(bi)值(zhi)控制(zhi)在(85~95):1較好,電流效率(lv)稍有降低,但(dan)鉻(ge)層(ceng)硬度(du)高(gao),耐(nai)磨、光(guang)亮、密(mi)實。
③. 電流密度(DK)和鍍液溫度(T)
圖4-5為(wei)硬(ying)與溫度(T)和DK的關系,當DK=35~40A/d㎡、T=45~50℃時(shi),鍍層硬(ying)度高。
c. 鍍層的光澤性
①. 三價鉻(ge)或鐵的(de)影響(xiang)
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(mi)度的(de)影響
圖(tu)4-7所示(shi)內孔(kong)鍍(du)硬(ying)鉻,溫(wen)(wen)度(du)和電(dian)(dian)流(liu)密度(du)應取下限(xian)(xian)。因(yin)為孔(kong)內陰(yin)陽極距近,溶液對(dui)流(liu)性差,內孔(kong)溫(wen)(wen)度(du)比外(wai)面高(gao),溫(wen)(wen)度(du)取上限(xian)(xian)會使鍍(du)層發烏無光。電(dian)(dian)流(liu)密度(du)取中(zhong)等,即(ji)35~40A/d㎡,T為50~55℃,可(ke)得沉積光亮硬(ying)鉻,見圖(tu)4-7Ⅱ區所示(shi)。