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不同类型工件电镀硬铬的研究及不锈钢合金电镀硬铬工艺
来源:翔亿腾硬铬电镀 | 作者:xiangyiteng | 发布时间: 48天前 | 33 次浏览 | 分享到:
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。

  不同类型工件电镀硬铬的研究及不锈钢合金电镀硬铬工艺是怎样的?下面由翔亿腾电镀硬铬厂为大家整理以下内容:
     不同类型工件电镀硬铬的研究

  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。

      不锈钢合金电镀硬铬工艺

  高钨不锈钢可广泛用于精密的仪器中,特别是在航空产品中作用很大。高钨不锈钢零件电镀硬铬可提高其硬度、耐磨性、耐腐蚀性等,但易出现漏镀、局部偏薄等缺陷。本工作采用一些特殊工艺措施来保证航空产品中高钨不锈钢零件电镀硬铬的质量。

  1工艺

  1.1镀铬工艺流程

  零件→吹湿砂→碱性除油→热水洗→冷水洗→活化→冷水洗→镀铬→除氢。

  1.2镀铬前处理

  (1)吹湿砂高钨不锈钢的化学性质很稳定,不易被活化。在前处理中采取吹湿砂处理,以活化其表面。与吹干砂相比,吹湿砂能使高钨不锈钢表面更细,更适合于精密零件,同时还具有污染小的优点。吹湿砂的零件在清洗后可立刻进行电镀铬,接下来的除油和活化工序可省略,若还要进行其他工序,则在吹干后再进行其他的工序。

  (2)除油高钨不锈钢电镀铬前的除油和常规镀铬的除油工艺方法大体相同,可以选用有机溶剂除油、电化学除油、化学除油的方法,零件表面必须清洁至水膜不破。若采用电化学除油应避免阴极除油以防氢脆发生。

  本试验采用的除油方法为:Oakite45~60g/L,50~60℃,10~12min。

  (3)活化除油后活化必不可少,以保证电沉积硬铬时具有良好的结合力。高钨不锈钢的活化在25~30mL/LH2SO4(p=1.84g/cm3)溶液中进行,室温下浸渍2~5min即可。

  1.3电镀硬铬

  与一般不锈钢材料电镀硬铬相同,在电镀前应对不镀部分进行绝缘保护,零件经前处理后浸入50~60℃的热水中预热,使零件的温度与电镀硬铬镀液的温度趋于一致。零件应带电人槽,采用阶梯小电流。阶梯小电流大小因面积不同应作相应的调节,面积小时阶梯小电流应减小,面积大时阶梯小电流应增大。对形状复杂的零件,所用的阶梯小电流停留时间较长,且停留时间随电流的增大而缩短,效果很好。

  调节器盖零件(材料为AMS5616,质量分数为0.17%C,13%Cr,2%Ni,3%W)底平面电镀硬铬时,由于底平面形状(见图1)较为复杂,虽然采用吹湿砂活化表面,但因为电镀过程中零件内腔溶液流通量不足,底平面的活化不够充分,会出现一圈小面积漏镀。传统的阶梯小电流不能完全解决漏镀问题。如采用停留较长时间阶梯小电流法(5A停留15min,10A停留10min,15A停留5min)。不锈钢易钝化,沉积铬过程中过电位较小,相对于一般不锈钢不易被活化。停留较长时间的阶梯小电流送电使阴极(即零件和挂具)在较长一段时间内产生大量的新生态氢原子,且随着电流的增大,新生态氢原子会相应地增加。这些新生态氢原子具有极高的还原能力,使不锈钢表面的钝化膜不断地得到还原,从而使零件表面得到活化,尤其是阶梯小电流中的大电流能充分活化零件的复杂部位。

  停留较长时间的阶梯小电流送电加上吹湿砂的前处理不仅有利于提高镀层与基体的结合力,更有利于保证镀层的完整,确保电镀质量。本处理工艺对不锈钢基体的损伤是很小的。此后用1.5~2.0倍的正常电流密度冲击镀30~60s,可在较短时间内生成致密且结合力良好的薄铬层。对于形状较复杂的零件这种冲击镀是必不可少的,它可有效地保证镀层的完整性,在这之后恢复正常电流密度进行电镀硬铬。

  1.4镀后处理

  零件电镀硬铬处理后必须在4h内进行除氢处理,温度为190qC,时间3h,以防止氢脆。

  2结论

  高钨不锈钢合金电镀硬铬工艺因钨含量较高而具有特殊性,采用吹湿砂和停留较长时间阶梯小电流送电2种特殊方法处理,较好地解决了零件特别是复杂零件的漏镀问题,且结合力好,对不锈钢基体损伤小。用本工艺电镀硬铬符合性能技术要求:试片断裂后,无镀铬层与基体分离;在总面积为0.098m2上有不超过15个独立点或凹坑且深度不大于8.47×10-3m;硬度≥850HV。
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