1. 镀硬铬的制品材料及要求
制件为纺机梳片,材料为2Cr13马氏体不锈钢,零件尺寸为6mm×120mm×0.9mm,要求镀硬铬,以期提高零件的耐磨性能,延长使用寿命。对铬层的具要求如下。
①. 铬镀层与不锈钢表面结合力良好。
②. 片状平板零件的边角不允许铬层出现毛刺、结瘤、烧焦。
③. 铬层厚度单边0.01mm,基材厚度为0.9mm,镀铬后达到(0.920±0.005)m尺寸。
④. 铬层晶体细致、均匀、光滑。
⑤. 零件全面镀铬,只允许端头处有较轻度的绑扎挂具的痕迹。
⑥. 铬层硬度要求HRC65(洛氏硬度值),即相当于维氏硬度(HV)800。
2. 镀铬溶液成分及工艺条件
采用稀土为添加剂的镀铬溶液,以期获得较均匀的铬层,工艺路线采用阴极化,小电流起镀和阶梯式给电的方式,以保证良好的结合力。
①. 稀土镀铬电解液。
铬酐(CrO3) 130~150g/L 、三价铬 0.2~0.8g/L 、硫酸(H2SO4) 0.5~0.6g/L 、三价铁 <10g/L 、稀土添加剂 1.3~1.5g/L
②. 工艺条件
温度 45~50℃ 、 断电 3~5s 、预热 10~20s 、 阴极活化:小电流活化DK 5~8A/d㎡ 、 时间 3min
阳极处理电流密度(DA) 15~20A/d㎡ 时间 15~20s 、 阶梯式逐步转为正常电流密度(DK) 20~25A/d㎡
3. 镀前表面处理
①. 先由钳工进行倒角去毛刺,后在有机溶剂中清洗。
②. 表面用软布细砂轮抛光,去除表面加工痕迹,达到平滑光亮。
③. 化学除油,用洗衣粉或熟石灰擦洗。
4. 挂装零件
①. 用φ5mm粗铜条作为上挂钩。
②. 用φ0.7mm 细铁丝在其两头约3mm处加以绑扎牢固,每件间距8~10mm,每挂20件。
③. 绑扎完毕,在下面扎一道铁丝作保护阴极,再下面绑吊一绝缘重物,使镀件垂直向下。
④. 将绑扎的上端绕于铜丝挂钩上。
⑤. 入槽前在稀盐酸中弱浸蚀以活化表面,并除去铁丝表面上的锌层,然后在水中彻底清洗干净,切勿将盐酸带人铬槽。
⑥. 镀件下槽,将铁丝全部浸没在镀液中,以防烧断。
5. 电流分布控制
①. 上面的零件的边角有相互保护作用,最下一个零件用铁丝作保护阴极。
②. 采用稍高温度和较低的电流密度,温度45~55℃,取55℃,DK 30~40A/d㎡,取(30±2)A/d㎡.
③. 镀件阴极和对应阳极的间距尽可能相近合宜,使电流分布均匀,消除边缘放电。
6. 小电流起镀
①. 先阳极处理。不锈钢片入槽后经预热首先进行阳极处理,使表面金属稍微溶解,以达微观粗糙。
②. 小电流起镀。由于在阳极处理过程中,同时伴随一定量的氧析出,镀层表面有碳化物出现。小电流起镀时阴极上没有铬析出,只发生氢离子放电
2H++2e → 2 [H]
所生成的新生态氢原子[H]具有很强的还原能力,能把极薄的氧化膜还原为金属:
2[H]+MO = M+H2O
同时产生大量的氢气,使表面附着的碳化物冲刷掉,使阴极表面处于高度活化状态。然后再逐步升高电流密度,有利于铬酸离子还原成金属原子,形成晶核,致密地分布在零件表面,从而为获得结合力良好的镀层创造条件。
③. 阶梯式给电。
DK大致分为5~8A/d㎡、8~11A/d㎡、11~14A/d㎡、14~17A/d㎡等中间阶梯,其间所历时间约8min,最后加到正常Dk20~25A/d㎡,此法保证铬层的结合力优良。