Технология капитального ремонта машин, страница 29

ХРОМИРОВАНИЕ.

Из всех гальванических покрытий наиболее широкое распространение получило хромирование, которое применяется для компенсации износа деталей, а также деталей антикоррозийного и декоративного покрытий.  Широкое применение хромирования объясняется высокой твердостью (НВ=400-1200кгс/юг) электролитического хрома и его большой износостойкостью, которая в 2-Зраза превышает износостойкость закаленной стали 45. Электролитический хром имеет высокую кислотостойкость, а также прочно сцепляется почти с любыми металлами. К недостаткам процесса хромирования следует отнести: сравнительно низкую производительность процесса (не более 0,03мм/ч.) из-за малых значений электрохимического эквивалента (0.324г/А-ч) и выхода металла по току (12-15%): невозможность восстановления деталей с большим износом, так как хромовые покрытия толщиной более 0.3-0,4 мм имеют пониженные механические свойства; относительно высокую стоимость процесса хромирования.

В качестве электролита при хромировании применяют водный раствор хромового ангидрида (С₂0₃) и серной кислоты. Концентрация хромового ангидрида может изменяться в электролите в пределах от 150 до 400г/л. Концентрация серной кислоты должна соответствовать соотношению:

H₂S0₄: С₂0₃ = 1: 100 [1: (80-125) ].

Электролиты низкой концентрации (150г/л С₂Оз и 1,5г/л H₂S0₄) имеет более высокий выход хрома go току, хорошую рассеивающую способность и обеспечивают получение более твердых и износостойких покрытий, не требуют более частой корректировки состава электролита (нарушается соотношение). Эти электролиты следует применять при повышенных требованиях деталей по износостойкости.

Электролиты высокой концентрации (350:3,5) имеет плохую рассеивающую способность и пониженный выход металла по току, но обладает хорошей кроющей способностью, более устойчивы в работе и обеспечивают, получение блестящих хромовых покрытий с высокой отражающей способностью. Рекомендуется для защитно-декоративных покрытий. Электролиты средней концентрации (250:2,5) по своим свойствам занимают промежуточное положение. Их применяют как при износостойком, так и при защитно-декоративном хромировании и называют универсальными электролитами.

При хромировании используют нерастворимые аноды, изготовленные из сплава свинца с сурьмой. В процессе хромирования на катоде происходит восстановление шестивалентного хрома СОз до трехвалентного С₂0₃ , отложение металлического хрома и выделение водорода; на аноде -окислительные процессы: охмеление С₂0₃ до СОз и выделение кислорода.

Свойства хромовых покрытий зависят от режима хромирования и прежде всего от плотности тока -Дк - и температуры электролита-t_Э. Изменяя соотношение - Дк - и t_Э -, можно получить три вида хромовых покрытий, отличающихся свойствами: матовые (серые) блестящие и молочные. Матовые покрытия хрома отличаются очень высокой твердостью (Н =900-1200кгс/см²), хрупкостью и пониженной износе стойкостью.

Блестящие хромовые покрытия отличаются высокой твердостью (НВ -б00-900кгс/см²), повышенной износостойкостью и хрупкостью. На поверхности покрытия имеется сетка пересекающих трещин. Молочные покрытия также имеют высокую износостойкость, вязкость и пониженную твердость (400-600 кгс/см ).

Твердость хреновых покрытий растет с повышением плотности тока и с понижением температуры электролита. Это связано со следующим:

при повышении плотности тока и понижении t растет напряжение на электродах (катод-анод). Ионы металла при их разряде на катоде имеет более высокую кинетическую энергию, что влечет за собой деформацию кристаллической решетки хрома покрытий и увеличения внутренних напряжений, что и способствует повышению твердости. К этому следует добавить деформацию кристаллической решетки хрома из-за выделения в неё водорода, выделяющегося в большом количестве на катоде при высокой плотности тока. Одновременно с увеличением твердости это приводит к повышению хрупкости хрома покрытий.