Хромирование деталей

Осадки электролитического хрома обладают высокими физико-механическими свойствами. Хромовое покрытие в зависимости от режима электролиза имеет твердость HB 400—1200. Хром обладает низким коэффициентом трения скольжения, высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью. Теплопроводность электролитического хрома значительно выше теплопроводности стали.

Хромирование деталей производят при низкой (45—55° С) температуре, поэтому в металле детали не наблюдаются структурные изменения. Это преимущество позволяет широко применять хромирование при ремонте деталей сложной конфигурации. При ремонте дизелей способом хромирования восстанавливают шейки распределительных валов, шейки валиков передач, плунжеры и другие стальные детали. Всего этим способом восстанавливают около 30 наименований деталей дизеля. Для получения на деталях износостойкого слоя хрома применяют электролиты слабой и средней концентрации (табл. 9).

Таблица 9. Состав электролитов

При соотношении CrO3/ CrO3 = 100 обеспечивается больший выход хрома по току, а также равномерное покрытие.

Увеличение содержания в электролите трехвалентного хрома более 5—6 г/л нежелательно, потому что повышается сопротивление электролита для прохождения тока и ухудшается качество осадков. При содержании трехвалентного хрома меньше 4 г/л уменьшаются выход металла по току. Железо является вредной примесью, при повышении содержания железа электролит необходимо корректировать.

Наиболее распространенным на ремонтных предприятиях является электролит средней концентрации. Этот электролит наиболее устойчив в работе и обладает удовлетворительной рассеивающей и кроющей способностью. Однако он обеспечивает малый (13,0—13,5%) выход металла по току. При хромировании деталей в электролите слабой концентрации выход хрома по току незначительно повышается, но требуется частая корректировка состава электролита и более высокое (до 12 в) напряжение тока.

Процесс хромирования деталей ведется с нерастворимыми анодами из сплава свинца и 6% сурьмы. При электролизе  хромового электролита с нерастворимыми анодами на катоде и аноде протекают следующие процессы: на катоде:

• хромовы йангидрид СrО₃ восстанавливается до трехвалентного хрома Сr₂О₃;
• осаждается металлический хром;
• выделяется водород, на аноде:
• выделяется кислород;
• трехвалентный хром окисляется до шестивалентного;
• окисляется поверхность свинцового анода.

Технологический процесс хромирования стальных деталей в сернокислом и саморегулирующемся электролитах состоит из трех этапов: подготовки, хромирования и обработки после хромирования.

Технологический процесс хромирования деталей из алюминиевых сплавов также включает три этапа: подготовку, хромирование и обработку после хромирования.

Первый этап. После механической обработки (шлифование, полирование) деталь тщательно промывают в бензине и устанавливают на подвесное приспособление. При установке детали на подвесное приспособление необходимо экранировать острые углы и кромки и предупредить образование газовых мешков. Поверхности детали, не подлежащие хромированию, изолируют полихорвиниловым лаком и просушивают при температуре 60—80° С. Резьбовые и другие отверстия в деталях защищают деревянными пробками, обернутыми полихлорвиниловым пластикатом. Можно также применять заглушки из органического стекла и целлулоида.

Затем деталь подвергают электрохимическому обезжириванию в электролите следующего состава (в г на 1 л воды): NaOH — 10—15; Na₂CO₃ — 30; Na₂PO₄ — 30. Режим обработки рекомендуется такой: t_эл = 65÷70° С, Д_к = 5÷10 а/дм2 и τ = 2 ÷3 мин. После обезжиривания деталь тщательно промывают в горячей (60—80° С) воде в неоднократно прополаскивают струей холодной воды. Для осветления деталь на 10—15 сек. погружают в раствор, состоящий из 2 объемных частей азотной кислоты и 1 объемной части плавиковой кислоты. Тщательно промытая проточной холодной водой поверхность детали должна быть чистая и светлая.

Наличие черных пятен не допускается.

После многократной промывки детали в течение 1—1,5 мин. обрабатывают в цинкатном электролите следующего состава (в г на 1 л воды): Zn — 30—35 и NaOH — 130—200. Температура электролита должна быть 18—25° С.

При обработке в таком составе поверхность детали покрывается тонкой, ровной пленкой цинка голубовато-сероватого цвета. Для того чтобы предупредить попадание щелочи в хромовую ванну, детали тщательно промывают холодной проточной водой.

Второй этап. Для хромирования деталей из алюминиевых сплавов применяют обычный электролит средней концентрации (СrО₃ — 250 г/л, H₂SO₄ — 2,5 г/л и СrО₃ — 8 г/л). Детали в ванну навешивают под током 13—15 а/дм2. Затем плотность тока плавно в течение 10—15 мин. доводят до расчетной. Режим хромирования рекомендуется при Д_к = 50 а/дм2 и t_эл = 58÷60° С.

Выход металла по току равен 13—15%. Толщина слоя хрома допускается до 0,3 мм. После хромирования детали промывают в ванне — уловителе хрома, а затем холодной проточной и горячей (60-80°C) водой.

Третий этап. Убедившись в том, что деталь покрыта равномерным плотным слоем хрома, eе снимают с подвесного приспособления и удаляют слой изоляционного лака. Процесс обработки завершают сушкой детали при температуре 120—150° С.