1. 零件類型(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. 鉻層結晶細(xi)致、均勻,從端面向內孔觀(guan)察要有鏡面光(guang)亮,不允(yun)許(xu)有凹痕(hen)、麻點、燒焦(jiao)、皺紋等。
③. 兩端(duan)口部鍍后尺寸錐度(du)差小(xiao)于0.01mm,不允許有橢圓度(du)。
④. 鉻層硬度(du)(HV)大于(yu)800。
2. 工裝夾具
見圖4-2,陽(yang)極用(yong)含(han)銻(ti)8%的(de)鉛-銻(ti)合金制成(cheng),陽(yang)極面積是陰極面積的(de)1/3~1/2,錐(zhui)度1:50,下小上大(da),澆鑄(zhu)成(cheng)型后車削成(cheng)型。陽(yang)極上鉆(zhan)有孔以利于電解(jie)液對流,同(tong)時增加陽(yang)極面積。陰陽(yang)極之間采(cai)用(yong)非(fei)金屬隔電絕(jue)緣(yuan),即用(yong)聚氯乙烯(xi)或有機玻璃做(zuo)成(cheng)有孔的(de)上下絕(jue)緣(yuan)塊,將(jiang)陽(yang)極位置固定在零件內(nei)孔中(zhong)心(xin),有利于溶液和氣體自由逸出。
3. 鍍液成分和工藝選擇
a. 溶液(ye)成分(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 (50±2)℃ 、 下槽預熱(re) 30~60s
陽(yang)極處理 DA25~30A/d㎡,時間20~25s,斷電15s
小電(dian)流施鍍 DK<10A/d㎡,時間4min,轉正常(chang)電(dian)流密度(35~40A/d㎡)
4. 工藝流程
檢(jian)查內孔(kong)→檢(jian)測鍍前(qian)尺寸(cun)→絕緣(零件(jian)非鍍面(mian)和掛具(ju)外表面(mian)用聚氯乙(yi)烯塑料(liao)膠帶包扎緊(jin))→裝掛具(ju)(按圖4-2所示(shi))→裝陽極(ji)(ji)→電(dian)化學(xue)除油→熱(re)水(shui)洗(xi)→冷水(shui)洗(xi)→入槽(cao)(cao)預熱(re)→陽極(ji)(ji)處理→小(xiao)電(dian)流(liu)(liu)施鍍(4min)→轉(zhuan)正常電(dian)流(liu)(liu)鍍鉻(ge)→取(qu)出陽極(ji)(ji)、零件(jian)入回收(shou)槽(cao)(cao)→冷水(shui)洗(xi)兩次(ci)→去氫→送檢(jian)。
5. 工藝技術(shu)探(tan)討
a. 鍍層結合力
①. 預熱
零件(jian)與電解液(ye)溫差在±1℃.
②. 陽極處(chu)理時間(jian)
只要(yao)能(neng)達到(dao)去除表(biao)面氧化膜即可。控(kong)制(zhi)在25秒(miao)以內。時間控(kong)制(zhi)長短有決定性(xing)影響。
③. 活化時間
活化(hua)使零件表面處于高度活化(hua)狀態(tai)。活化(hua)產生的氫氣(qi)把表面殘留的氧化(hua)膜還原(yuan)成金屬,顯露其基體(ti)結晶表面,活化(hua)4分鐘(zhong)后轉入正(zheng)常電(dian)流電(dian)鍍(du)。這種階(jie)梯(ti)式給電(dian)可獲結合力好的鍍(du)層(ceng)。
b. 鍍(du)層(ceng)耐磨性
由(you)于鍍(du)液成分和(he)操作條件的改變會顯著(zhu)影響鍍(du)層(ceng)的硬度。
①. 鉻酐濃度
稀(xi)溶(rong)液得到的鉻層硬(ying)度(du)(du)高,耐磨性(xing)好。見圖4-3硬(ying)度(du)(du)和鉻酐(gan)濃(nong)度(du)(du)的關系,鉻酐(gan)濃(nong)度(du)(du)自200g/L開始升高而(er)硬(ying)度(du)(du)(HV)隨之(zhi)下降。故選用鉻酐(gan)200~250g/L,鉻層硬(ying)度(du)(du)(HV)可達(da)900.
②. 鉻酐/硫(liu)酸(suan)的酸(suan)比值(zhi)
此比值對硬(ying)度(du)很關(guan)鍵。圖4-4表示硬(ying)度(du)和硫酸濃度(du)的關(guan)系。內孔(kong)鍍(du)鉻的酸比值控制在(zai)(85~95):1較(jiao)好,電流效率稍有降低,但鉻層(ceng)硬(ying)度(du)高,耐磨、光亮(liang)、密實(shi)。
③. 電流密度(du)(du)(DK)和鍍(du)液(ye)溫度(du)(du)(T)
圖4-5為(wei)硬(ying)與(yu)溫(wen)度(T)和DK的關(guan)系,當DK=35~40A/d㎡、T=45~50℃時,鍍(du)層硬(ying)度高。
c. 鍍層的光澤性
①. 三價鉻(ge)或鐵(tie)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(mi)度的影響
圖(tu)4-7所示內孔(kong)鍍硬(ying)鉻,溫(wen)(wen)度和電流(liu)(liu)密度應取(qu)(qu)(qu)下限。因為孔(kong)內陰(yin)陽(yang)極距近,溶液對(dui)流(liu)(liu)性差,內孔(kong)溫(wen)(wen)度比(bi)外面高(gao),溫(wen)(wen)度取(qu)(qu)(qu)上(shang)限會使(shi)鍍層發烏無光。電流(liu)(liu)密度取(qu)(qu)(qu)中等,即35~40A/d㎡,T為50~55℃,可得沉積光亮硬(ying)鉻,見圖(tu)4-7Ⅱ區(qu)所示。