1. 零件類型
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. 鉻層結晶細致、均勻,從(cong)端(duan)面向內孔觀察要(yao)有(you)鏡(jing)面光亮,不(bu)允(yun)許有(you)凹痕、麻點、燒焦、皺紋等。
③. 兩端口部(bu)鍍后尺寸錐度(du)差(cha)小于0.01mm,不允許有橢圓度(du)。
④. 鉻層硬度(HV)大于800。
2. 工裝夾具
見圖4-2,陽(yang)(yang)極用(yong)含(han)銻(ti)(ti)8%的(de)鉛-銻(ti)(ti)合金制成(cheng),陽(yang)(yang)極面(mian)(mian)積是陰(yin)極面(mian)(mian)積的(de)1/3~1/2,錐度1:50,下小上大,澆鑄(zhu)成(cheng)型(xing)后車削成(cheng)型(xing)。陽(yang)(yang)極上鉆有(you)孔以利于電(dian)解液對流(liu),同(tong)時增加(jia)陽(yang)(yang)極面(mian)(mian)積。陰(yin)陽(yang)(yang)極之間采(cai)用(yong)非金屬隔電(dian)絕緣,即用(yong)聚氯乙烯或有(you)機玻璃(li)做成(cheng)有(you)孔的(de)上下絕緣塊,將陽(yang)(yang)極位(wei)置固定在零件內(nei)孔中心(xin),有(you)利于溶液和氣體自(zi)由逸出(chu)。
3. 鍍液成分和(he)工藝選(xuan)擇(ze)
a. 溶液(ye)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(jian)
溫度 (50±2)℃ 、 下(xia)槽預熱 30~60s
陽極處理(li) DA25~30A/d㎡,時間20~25s,斷電(dian)15s
小電流施鍍 DK<10A/d㎡,時間4min,轉正常電流密度(du)(35~40A/d㎡)
4. 工(gong)藝流程
檢查(cha)內(nei)孔→檢測鍍前尺寸→絕緣(零件(jian)非鍍面和掛(gua)(gua)具(ju)外表面用聚氯乙(yi)烯塑料膠帶包扎(zha)緊(jin))→裝(zhuang)掛(gua)(gua)具(ju)(按(an)圖4-2所示)→裝(zhuang)陽(yang)極(ji)→電化學除油→熱水(shui)洗→冷(leng)水(shui)洗→入槽預熱→陽(yang)極(ji)處理→小電流(liu)施鍍(4min)→轉正常電流(liu)鍍鉻→取出(chu)陽(yang)極(ji)、零件(jian)入回收(shou)槽→冷(leng)水(shui)洗兩次→去氫(qing)→送檢。
5. 工藝技術探討
a. 鍍層結合力
①. 預熱(re)
零(ling)件(jian)與電解液溫差在±1℃.
②. 陽極處理時間(jian)
只要能達到去除表面氧化(hua)膜即可。控制在25秒以內。時間控制長短有決(jue)定性影響。
③. 活化時間(jian)
活化(hua)(hua)使零件(jian)表(biao)(biao)面處于高度活化(hua)(hua)狀態(tai)。活化(hua)(hua)產(chan)生的氫氣把(ba)表(biao)(biao)面殘留(liu)的氧化(hua)(hua)膜還(huan)原成金屬(shu),顯露其(qi)基體結晶表(biao)(biao)面,活化(hua)(hua)4分鐘后轉入正常電(dian)流(liu)電(dian)鍍(du)。這種階(jie)梯式(shi)給(gei)電(dian)可獲結合力(li)好的鍍(du)層。
b. 鍍(du)層耐磨性
由(you)于鍍液成分和操作條件的改變(bian)會顯(xian)著影響鍍層的硬(ying)度。
①. 鉻酐濃度
稀溶液得(de)到的(de)鉻(ge)層(ceng)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)高(gao),耐磨性(xing)好。見圖4-3硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)和鉻(ge)酐(gan)(gan)濃度(du)(du)(du)的(de)關系,鉻(ge)酐(gan)(gan)濃度(du)(du)(du)自200g/L開(kai)始升高(gao)而硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(HV)隨之下(xia)降。故選用鉻(ge)酐(gan)(gan)200~250g/L,鉻(ge)層(ceng)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(HV)可達900.
②. 鉻酐/硫(liu)酸的(de)酸比(bi)值(zhi)
此(ci)比(bi)值對硬(ying)度(du)(du)很關鍵。圖4-4表示硬(ying)度(du)(du)和硫酸濃度(du)(du)的(de)關系。內孔鍍鉻(ge)的(de)酸比(bi)值控制在(85~95):1較好,電流效率稍有降低,但鉻(ge)層硬(ying)度(du)(du)高,耐磨、光亮(liang)、密(mi)實。
③. 電流密度(du)(DK)和(he)鍍液溫度(du)(T)
圖4-5為(wei)硬(ying)與溫度(du)(T)和DK的關(guan)系,當(dang)DK=35~40A/d㎡、T=45~50℃時,鍍層硬(ying)度(du)高。
c. 鍍層的光澤(ze)性(xing)
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(wen)度與電流密度的影(ying)響(xiang)
圖4-7所示內(nei)孔鍍硬鉻(ge),溫度(du)(du)和(he)電流(liu)(liu)密度(du)(du)應(ying)取(qu)下限(xian)。因(yin)為(wei)孔內(nei)陰(yin)陽極距近,溶液對流(liu)(liu)性差,內(nei)孔溫度(du)(du)比外面(mian)高,溫度(du)(du)取(qu)上限(xian)會(hui)使鍍層發烏(wu)無(wu)光(guang)。電流(liu)(liu)密度(du)(du)取(qu)中等,即35~40A/d㎡,T為(wei)50~55℃,可得(de)沉(chen)積光(guang)亮(liang)硬鉻(ge),見圖4-7Ⅱ區所示。