Регион:

Особенности процесса хромирования

Особенности процесса хромирования

По своеобразию условий осаждения хрома процесс хромирования занимает особое место среди всех остальных гальванических покрытий. Прежде всего, следует отметить необходимость предохранения приспособлений и отдельных участков деталей от осаждения на них хрома, что всегда имеет место при хромировании. Так как хромовый электролит является сильным окислителем, то он разрушающе действует на многие изоляционные материалы, обычно применяемые в гальванотехнике. Наиболее стойким изоляционным материалом является фторлон-4, из которого изготовляют приспособления. Их можно использовать по нескольку лет без замены. Хорошей стойкостью обладают в хромовых электролитах приспособления и прокладки из листового пентапласта, а для низкотемпературных процессов, не превышающих 50 °С, можно применять листовой винипласт.

Низкий катодный выход

Следующей особенностью процесса является чрезвычайно низкий катодный выход по току, который в стандартном электролите хромирования составляет около 13 % и лишь в некоторых специальных электролитах доходит до 18-20 %. В основном электрический ток, проходящий через электролит, расходуется на побочные процессы, главным образом, на разложение воды на водород и кислород. При этом водород, выделяясь совместно с хромом на катоде, проникает в покрытие и вызывает «водородную хрупкость» - явление, с которым приходится бороться путем последующего прогревания деталей до 200-300 °С. На анодах происходит выделение кислорода. Оба газа способствуют образованию большого количества ядовитого тумана, так как увлекают с собой мельчайшие пузырьки хромового электролита, унося в бортовые вентиляционные отсосы не менее половины всего расходуемого хромового ангидрида. В качестве эффективной меры борьбы с уносом электролита можно его поверхность покрывать сплошным слоем поплавков из полиэтилена или другого химически стойкого вещества. Поплавки не мешают процессу хромирования, а пузырьки газов лопаются на поверхности поплавков, что существенно снижает унос электролита. Кроме того, применение поплавков снижает расход энергии на подогрев электролита, предохраняя зеркало испарения от остывания. Выделение теплоты во время электролиза также помогает поддержанию рабочей температуры. Однако если сила тока чрезмерно велика по отношению к емкости ванны, то происходит слишком большое выделение теплоты и электролит перегревается. В этом случае его необходимо охлаждать подачей холодной воды в пароводяную рубашку гальванической ванны, а также следить, чтобы сила тока, отнесенная к одному литру электролита, не была выше 2-2,5 А.

Высокая катодная плотность тока

Следующей особенностью процесса является применение высоких катодных плотностей тока, доходящих в отдельных случаях до 80-100 А/дм2. Поэтому даже при сравнительно небольшой площади покрываемых деталей общая сила тока на ванну может доходить до нескольких тысяч ампер, при напряжении на клеммах ванн 12-18 В. При пропускании такой силы тока в течение нескольких часов происходит нагрев шин и подвесок и необходимо, чтобы они имели достаточно большое сечение.

Подготовка деталей к осаждению хрома в самоей ванне хромирования

Еще одной особенностью процесса является подготовка деталей к осаждению хрома в самой ванне хромирования. Для получения высокой прочности сцепления следует сначала выдержать детали в ванне без тока, чтобы их поверхность приобрела температуру электролита, при которой будет происходить хромирование. Затем производят включение тока так, чтобы поверхность деталей сначала подвергалась анодной обработке в течение 1530 с, а затем производят хромирование, переключая детали на катод. При этом в начальные моменты осаждения следует дать так называемый «толчок» тока на 0,5-1 мин, т.е. повысить плотность тока в 1,2-2 раза по сравнению с рабочей, а затем плавно снизить ее до расчетной величины.

Хромирование проводят с применением нерастворимых свинцовых анодов. При покрытии наружных поверхностей хромом отношение площади анодов к площади покрываемых деталей следует поддерживать равным 2:1. Для анодов следует применять свинец с содержанием 4-6 % сурьмы, которая придает ему большую твердость и износостойкость по сравнению с чистым свинцом. В процессе работы аноды постепенно покрываются нерастворимой коркой окислов, которые необходимо периодически удалять. Удаление окислов производят путем очистки стальными щетками или же химическим путем.

При хромировании растворимые аноды из хрома не применяются, так как при анодном растворении металлического хрома в электролите, состоящем из хромовой кислоты, хромовые аноды растворяются, переходя лишь в ионы Cr3+, благодаря чему электролит приходит в негодность. Кроме того, анодный процесс протекает с выходом по току, близким к 100 %, в то время как катодный выход по току для хромового электролита составляет около 13 %.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments