Суббота, 27.04.2024, 09:34 Приветствую Вас Гость | RSS
			Главная | Регистрация | Вход
			ТО и ремонт автомобилей Узнай всё про автомобиль

Хромирование

Хромирование получило широкое распространение как для восстановления деталей и повышения их износостойкости, так и для декоративных и противокоррозионных целей.

Преимущества электролитического хрома:

электролитический хром — металл серебристо-белого цвета с высокой микротвердостью 400...1200 МН/м2 (в 1,5...2,0 раза выше, чем при закалке ТВЧ), близкой к микротвердости корунда;

обладает высокой износостойкостью, особенно в абразивной среде (в 2...3 раза по сравнению с закаленной сталью);

устойчивостью в отношении химических и температурных воздействий, причем высокая коррозионная стойкость сочетается с красивым внешним видом;

имеет низкий коэффициент трения (на 50% ниже, чем у стали и чугуна);

высокую прочность сцепления покрытия с поверхностью детали.

Недостатки хромирования и хромового покрытия:

низкий выход металла по току (8...42%);

небольшая скорость отложения осадков (0,03 мм/ч);

высокая агрессивность электролита;

большое количество ядовитых выделений, образующихся при электролизе;

толщина отложения покрытия практически не превышает 0,3 мм;

гладкий хром плохо удерживает смазочное масло.

Электролитические осаждения хрома отличаются от других гальванических процессов как по составу электролита, так и по условиям протекания процесса.

Эти особенности состоят в следующем:

в качестве электролита используют хромовую кислоту (водный раствор хромового ангидрида СгОз) с небольшими добавками серной кислоты (H2S04), а не растворы их солей, как при осаждении других металлов. Концентрация хромового ангидрида в электролите может колебаться в широких пределах — от 100 до 400 г/л, а серной кисло¬ты — от 1 до 4 г/л (причем соотношение Cr03:H2S04 должно находиться в пределах 90... 120). В этом случае выход по току хрома наибольший и процесс идет устойчиво. Количество трехвалентного хрома в ванне должно быть 3...4% содержания хромового ангидрида;

электролиз в хромовокислых электролитах ведется с нерастворимыми свинцово-сурьмистыми анодами. Применение растворимых хромовых анодов невозможно ввиду того, что анодный выход по току хрома в 6...8 раз выше катодного;

процесс осаждения хрома проводится при высокой катодной плотности тока (DK = 20...30 А/дм2). При повышении катодной плотности тока увеличиваются твердость осадка и хрупкость слоя, а при пониженных значениях DK осадки получаются пластичными;

обратная зависимость выхода по току от температуры электролита и его концентрации. С повышением концентрации электролита выход по току резко понижается, тогда как в большинстве других гальванических процессов выход по току повышается;

хромовые ванны имеют плохую растворяющую способность, т. е. толщина осадков оказывается неравномерной в зависимости от положения анода по отношению к детали (катоду). На ближайших к аноду участках получается большая толщина слоя, а на удаленных — меньшая;

возникновение значительных растягивающих напряжений в электролитически осажденном слое. Напряжение тем больше, чем толще покрытие. При определенной толщине растягивающие напряжения достигают таких значений, которые приводят к отслоению покрытия. В хромовых покрытиях в связи с этим снижается усталостная прочность на 20...30%.

Указанные недостатки хромовых покрытий накладывают ограничение на максимально допустимую толщину слоя, которая не должна превышать 0,30 мм.

В зависимости от вида хрома выбирают состав электролита и определяют режим нанесения покрытия.

Время, необходимое для получения заданной толщины покрытия, рассчитывают по формуле.

В ремонтной практике наибольшее распространение получил универсальный электролит.

При хромировании получают блестящие, молочные или серые покрытия.

Блестящий хром характеризуется высокой микротвердостью (600...900 МН/м2), мелкой сеткой трещин, видимой под микроскопом.

Осадки хрупкие, но с высокой износостойкостью.

Молочный хром характеризуется пониженной микротвердостью (400...600 МН/м2), пластичностью и высокой коррозионной стойкостью.

Серый хром отличается весьма высокой микротвердостью (900...1200 МН/м2) и повышенной хрупкостью, что снижает его износостойкость.

В зависимости от того, в каких условиях работает восстановленная деталь, стремятся получить тот или иной вид осадка.

Например, для деталей неподвижных соединений могут применяться как блестящие, так и молочные осадки.

В подвижных соединениях, работающих при давлениях до 0,5 МПа, рекомендуются блестящие осадки;

в деталях, работающих при давлениях свыше 5 МПа и знакопеременной нагрузке, — молочные осадки.

Пористое хромирование

Применяют для повышения износостойкости деталей, работающих при больших давлениях и температурах и недостаточной смазке.

Пористый хром представляет собой покрытие, на поверхности которого специально создается большое количество пор или сетка трещин, достаточно широких для проникновения в них масла.

Его можно получить механическим, химическим и электрохимическим способами.

Наиболее широко применяют электрохимический способ, который заключается в том, что хром осаждается при режиме блестящего хромирования, обусловливающем появление в покрытии сетки микротрещин.

Для их расширения и углубления покрытие подвергают анодной обработке в электролите того же состава, что и при хромировании.

В зависимости от режима хромирования и анодного травления можно выполнить пористость двух типов: канальчатую и точечную.

Для получения пористых покрытий деталь хромируют в универсальном электролите при плотности тока 40...50 А/дм2, а затем переключают полярность ванны и проводят анодное травление при той же плотности тока.

Канальчатую пористость получают при температуре электролита 58...62°С и продолжительности травления 6...9 мин, а точечную — при 50...52°С и 10... 12 мин.

Пористые покрытия используют при размерном хромировании, например поршневых колец.

Их толщина составляет 0,1...0,15 мм.

Пористое хромирование колец увеличивает их износостойкость в 2...3 раза, а износостойкость гильзы — в 1,5 раза.

Детали, покрытые пористым хромом, обычно подвергают термообработке в масле при температуре 150...200°С в течение 1,5...2 ч для устранения водородной хрупкости и насыщения пор маслом.

Струйное хромирование

Его проводят в саморегулирующемся электролите при температуре 50...60°С в широком диапазоне плотности тока, достигающей 200 А/дм2.

Скорость протекания электролита 40...60 см/с, катодно-анодное расстояние — 15 мм.

При этом получают блестящие покрытия.

Выход по току достигает 22 %, что вместе с высокой плотностью тока ускоряет процесс осаждения хрома: при t = 50 °С и DK = 100 А/дм2 скорость осаждения составляет 0,1 мм/ч.

При струйном хромировании в тетрахроматном электролите высококачественные покрытия осаждаются при DK = = 150...160 А/дм2 со скоростью 0,25 мм/ч.

В универсальном электролите хромируют: при температуре — 50 °С, плотности тока — 70.. .90 А/дм2, скорости протекания электролита — 100... 120 см/с, катодно-анодном расстоянии 15 мм.

Скорость осаждения хрома составляет 0,08...0,10 мм/ч.

Проточное хромирование

Оно обеспечивает блестящие покрытия повышенной твердости и износостойкости и улучшенной равномерности покрытия в универсальном электролите с повышенным содержанием серной кислоты (3...7 г/л) при температуре — 55...65°С, плотности тока — 100...150 А/дм2, скорости протекания электролита — 100...120 см/с и межэлектродном расстоянии — 15...30 мм.

Выход по току составляет 20...21 %.

Способ эффективен для хромирования цилиндров и коленчатых валов двигателей.