Технологический процесс хромирования. Пористое хромирование. Область применения

Технологический процесс хромирования. При электролитическом осаждении на детали металлов (железо, цинк, медь и др.) анод изготавливают из того же металла, кроме хрома. Это вызвано особенностями электролитического осаждения хрома.

Процесс износостойкого хромирования деталей выполняется в следующем технологическом порядке.

I. Очистка деталей от грязи, ржавчины и масла. От грязи и масла детали очищают в моечных машинах горячими щелочными растворами. Ржавые места зачищают наждачной шкуркой или стальными щетками.

II. Предварительное шлифование деталей. Эта операция проводится для придания изношенной детали правильной геометрической формы. При предварительном шлифовании стремятся снять с детали минимальный слой металла, достаточный, однако, для удаления с ее поверхности всех следов износа. III. Контроль размеров деталей. Контроль ведется с целью определения толщины слоя хрома, который необходимо осадить на деталь, и определения времени хромирования с учетом припуска на последующую механическую обработку. IV. Изоляция мест, не подлежащих хромированию, в том числе и подвески, необходима для защиты их от осаждения хрома. Для изо¬ляции применяют цапоновый лак (раствор целлулоида в ацетоне), перхлорвиниловый лак 9-32, клей АК-20 и БФ, которые наносят в два-шесть слоев.

V. Завешивание деталей на подвеску. При завешивании деталей на подвеску необходимо обеспечить надежные контакты деталей с подвеской и правильное расположение экранирующих устройств. VI. Обезжиривание. Для того чтобы обеспечить прочное сцепление хромового покрытия с поверхностью детали, необходимо удалить с нее следы жира. VII. Анодное декапирование. Декапирование служит для удаления окисных пленок с поверхности детали и выявления ее структуры. Для этого подвеску с деталями погружают в ванну с хромовым электролитом, переключают ток так, чтобы деталь была анодом, и проводят декапирование при плотности тока

D=30...35 А/дм в течение 30...45 с. VIII. Собственно хромирование. Наибольшее применение получил так называемый универсальный электролит»: хромовый ангидрид (СгОз) — 200...250 г/л; серная кислота (H₂SO₄) — 2...2,5 г/л. В зависимости от температуры электролита и плотности тока можно получать три вида покрытий: матовые (серые), блестящие и молочные. Матовые (серые) осадки имеют очень высокую твердость, но они хрупкие, легко выкрашиваются и поэтому при восстановлении деталей не применяются. Блестящие осадки имеют высокую твердость и износостойкость. Хрупкость этих осадков меньше, чем у матовых, но все же остается весьма значительной. Молочные осадки хрома обладают твердостью меньшей, чем блестящие, но зато достаточно пластичны и износостойки. Поэтому при восстановлении деталей хромированием следует учитывать в каждом отдельном случае условия работы деталей и в зависимости от этого устанавливать режим хромирования.

Пористое хромирование. Обычные хромовые покрытия плохо смачиваются маслом и соответственно плохо прирабатываются. Чтобы повысить износостойкость деталей, работающих при недостаточной смазке, следует применять пористое хромирование. Пористый хром представляет собой покрытие, на поверхности которого специально создается большое число пор или сетка трещин, достаточно широких для проникновения в них масла. Его можно получить механическим, химическим и электрохимическим способами.

Наиболее широко применяют электрохимический способ. Он заключается в том, что хром осаждается при режиме, обусловливающем появление в покрытии сетки микротрещин. Для их расширения и углубления покрытие подвергают анодной обработке в электролите того же состава, что и при хромировании (поверхность трещин активнее и растворяется гораздо быстрее других участков хрома). 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/дм , 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. На анодное травление оставляют припуск 0,01...0,02 мм на диаметр.

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