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不同类型工件电镀硬铬的研究

放大字体  缩小字体发布日期:2012-11-15  浏览次数:961
核心提示:硬铬也称耐磨铬。由于铬层硬度高,耐磨性好,成为在磨擦环境下使用的工件表面上常见的镀覆层,电镀硬铬是经常使用的功能性电镀工艺之一。
 

硬铬也称耐磨铬。由于铬层硬度高,耐磨性好,成为在磨擦环境下使用的工件表面上常见的镀覆层,电镀硬铬是经常使用的功能性电镀工艺之一。传统的电镀硬铬其最大弱点是阴极电流效率太低,一般只有8% 一16%,镀速低,耗能高。因此,电镀界人士一直致力于改革传统电镀硬铬工艺。在传统镀铬溶液中,加入组合的添加剂,以获得高的电流效率,改善镀层外观,提高镀层硬度。因此,引入添加剂的镀铬溶液越来越受到人们的青睐。

1 贮油缸镀铬

1.1 特点

(1)工件粗大,常见的为直径195 mm、长度1500m m ;

(2)工件内腔需镀铬;

(3)铬层厚度200—250 m;

(4)电镀时间10 h左右;

(5)工件两端,尤其是下端有lO一15 cm长的粗糙区。

1.2 镀铬工艺

1.2.1 镀液组成

 


 

1.2.2 工艺流程

擦拭除油→水冲→上挂→水洗→硫酸活化→水洗→预热电镀→回收→水洗→下挂→整修

1.2.3 注意事项

(1)反刻时间应根据活塞环材质和结晶组织紧密程度来决定。紧密结构或钢质则时间长,碳元素为球状,则时间长,一般灰铸铁环为5—15 S,球墨铸铁环为15—45 s。钢带环为50—100 8。反刻电流密度2O 4o A/dm 。

(2)冲击镀时间90—120 s,冲击电流密度为正常电镀的1.5—2.0倍,这取决于整流器的额定电流。

(3)电镀电压一般小于lO V。在挂具良好状态下,若电压上升,则表示镀液中三价铬太多。

(4)控制镀液温度是保证镀层硬度和色泽稳定的重要因素。由于活塞环电镀电流密度60 A/dm2以上,产生的热量多,槽液温度上升很快,必须有良好的冷却设置。很多厂家采用体外循环冷却,效果更好。

(5)铬酸与硫酸之比必须严格控制,把硫酸控制在下限以控制三价铬的增加。过多的三价铬本身是镀铬中有害的金属杂质。控制硫酸的含量很大程度上抑制三价铬的增加,延长镀液寿命。

2 减振器镀铬

不论是汽车还是摩托车的减振器,其镀铬层都比较薄,8:30 m。汽车上减振器在镀前都经过淬火处理,表面硬度高,必须进行反刻处理才能保证镀层结合力。摩托车减振器不必做反刻处理,直接镀铬也没问题。

2.1 镀铬工艺

 


 

2.2 工件与阳极分布

工件与阳极分布是指工件外圆镀铬且电镀时间短,工件与阳极所处方位。例如,减振杆镀铬,这时它们成点阵式排布,如图1所示。另外,若电流密度低于25 A/dm2,采用调头电镀,温度控制在(50±2)。C,基本上无粗糙现象,不必整修。但电流密度太小,必须用较长的时间来弥补,生产效率低,因此。电流密度常大于25 A/dm2。

 


 

2.3 注意】I项

(1)挂具制作须保证镀液流畅,以减少腔内外溶液温度的差异,同时确保腔内外溶液的更新。

(2)挂具与工件须有足够的接触面,且接触紧密,避免此处工件表面过热,否则此处内表面镀层呈乳白色,甚至无镀层。

(3)当工件内圆镀铬时,对阳极的直径有一定要求。工件与阳极保持一定直径比,一般为1:(0.50.3),比值太大,阳极直径太小,会造成镀液中三价铬上升快,而三价铬的去除很困难;比值太小,工件与阳极太近,长时间镀铬,镀层易粗糙,而整个内腔磨削难度很大,因此,电镀时应尽量避免。

(4)阳极一般采用圆钢上镀铅或包铅,以减少阳极质量。

(5)若工件端部镀层出现粗糙,可用手提细砂轮小心打磨修整。

3 活塞环镀铬

3.1 特点

(1)工件主要为铸件(例如球墨铸铁环)。镀前进行喷吵处理,湿喷2~3次,镀后进行去氢处理,去氢1~2 h,180~200。C。

(2)对结合强度要求很高,钢环要求扭曲180。无铬层脱落;球铁环要求折断后无铬层脱落。

(3)镀层厚度150~180/_tm;

(4)必须进行反刻和冲击镀。

3.2 镀铬工艺与操作要点

3.2.1 镀铬工艺

 


 

3.2.2 操作要点

由于镀层要求薄,则电镀时间短,生产中工件与阳极采用点阵式排布,这样生产效率高,同时不会造成椭圆镀现象。

3.3 工艺流程

手工除油→上挂→热浸除油→电解除油→热水洗→冷水洗→硫酸活化→冷水洗→镀铬→水洗→下挂

随着人们对电镀的要求越来越高,硬铬镀层不仅要有良好的耐磨性,而且要有一定的耐蚀性。实践证明,工件镀前粗糙度必须降低,镀前增设一道超精磨,使粗糙度≤0.1。也可采用先镀一层低应力镍,或镀半亮镍和亮镍,然后再镀硬铬以提高整体的耐蚀性。采用这种方式,挂具必须清洗性好,避免铬对镀镍溶液的污染。

4 减振杆镀铬

4.1 减振杆双层镍,硬铬工艺流程

线外手工擦拭→上挂→化学除油→热水洗→阳极电解除油→热水洗→活化→纯水洗→半亮镍→亮镍→回收→水洗→硬铬→回收→水洗→热水洗→下挂

4.2 注意事项

在减振杆镀铬时,一般硫酸含量偏高一些,以保证镀层光亮平滑、美观,甚至不必再加工。

5 结论

不同类型工件电镀硬铬工艺,必须根据工件形状、镀层厚度、硬度、微裂纹、镀液温度、电流密度等具体要求采取相应的镀铬工艺,才能达到产品的质量要求。

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