影響鍍鉻層硬度的因素
關(guān)鍵詞:
鍍鉻層硬度 CA-2000硬鉻催化劑 鍍鉻硬度影響因素 硬鉻電鍍工藝
1. CA—2000新型硬鉻電鍍工藝是高新技術(shù)和創(chuàng)造性思維的結(jié)晶,是跟蹤國外最新技術(shù)研制而成的開拓性工藝,具有以下特點(diǎn):
• 高電流效率,可達(dá)23-25%
• 高沉積速度,是普通鍍硬鉻的2-3倍
• 高電流密度,可達(dá)90ASD
• 高微裂紋數(shù),可達(dá)400-600條/厘米
• 高硬度,可達(dá)HV900-1150
• 無陽極腐蝕,無陰極低電流區(qū)腐蝕
2. CA—2000硬鉻電鍍工藝
成分和物理參數(shù) 范圍 標(biāo)準(zhǔn)
鉻酸(克/升) 210-280 250
硫酸(克/升) 2 .4-3 .5 2 .7
溫度 (℃) 55-60 57
陰極電流密度(安培/平方分米) 30-75 60
陽極電流密度(安培/平方分米) 15-35 30
3. 對CA—2000硬鉻電鍍工藝所鍍鍍層硬度的影響因數(shù)主要如下:
(1) CA—2000硬鉻催化劑
CA—2000工藝完全不同于普通鍍鉻工藝,采用以有機(jī)化合物為主的混合物為催化劑,在電鍍過程中,催化劑會以某種成分與鉻同時沉積而夾雜到鍍層中,形成碳化鉻,該物質(zhì)可顯著提高鉻層的硬度。CA—2000硬鉻催化劑的含量會影響碳化鉻在鍍層中的含量,因而影響鍍層的硬度。在工藝范圍內(nèi),催化劑含量高,硬度高。對鍍層硬度要求比較高的,可適當(dāng)提高催化劑的含量,但不許超過工藝上限的40%,因?yàn)榇呋瘎┻^高,從某種意義來說,也是一種雜質(zhì)。CA—2000工藝由于催化劑的作用,其鍍層微觀結(jié)晶是層狀結(jié)構(gòu)和柱狀結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu),無催化劑的鍍液得到的是柱狀結(jié)構(gòu)。因而CA—2000鍍層具有更高的硬度和耐磨性能。
(2) 三價鉻
在鍍硬鉻過程中,三價鉻的作用是很大的。它的有無和含量的高低直接影響
鍍層的表面質(zhì)量。三價鉻的含量對鍍層硬度亦有較大的影響。三價鉻以三氧化二鉻的形式夾雜在鍍層中,顯著提高鍍層的硬度。在CA—2000工藝中,三價鉻要求控制在2-6克,在此范圍內(nèi),三價鉻高,硬度高。為提高鍍層的硬度可適當(dāng)采用上限,即5-6克/升。
(3) 硫酸
在CA—2000工藝中,硫酸根的含量對硬度的影響不很明顯,但必
須控制在工藝范圍內(nèi),硫酸根過高過低會影響鍍層的結(jié)晶結(jié)構(gòu),
影響其光亮程度因而影響鍍層的硬度。
(4) 溫度和電流密度
在電流密度與溫度匹配情況下,溫度高,電流密度低,鍍層的硬度較低;溫度低,電流密度高,鍍層硬度較高。如溫度過低,電流密度過高,鍍層會出現(xiàn)燒焦。在CA—2000工藝條件下,溫度為55-60℃,電流密度為45-60安培/平方分米,可獲得較高的鍍層硬度。
(5) 鍍層厚度
硬鉻鍍層硬度常采用維氏硬度儀進(jìn)行檢測,其原理為金剛石壓頭負(fù)載砝碼對鍍層進(jìn)行壓痕。理論上,檢測的是顯微硬度,但如果鍍層厚度過薄,會由于基體的變形,從而使檢測讀數(shù)低于實(shí)際鍍層顯微硬度。所以為保證較好的硬鉻鍍層硬度,必須有一定的鍍層厚度。
(6) 前后處理
磨光基體和鍍層有利于加強(qiáng)鍍層硬度。對于普通鍍鉻層,其硬度通常隨熱處理溫度升高明顯下降。有資料報道熱處理溫度升高使鍍層晶粒長大,內(nèi)應(yīng)力釋放以及鍍層中的氧化鉻顆粒凝聚所致。但在CA—2000工藝中,鍍層硬度在200-300℃范圍內(nèi)硬度有明顯提高,和普通鍍鉻相比,CA—2000工藝所得鍍層的結(jié)晶晶粒更小,因?yàn)镃A—2000催化劑增大陰極極化度,減少析氫量,鍍層晶粒半徑減小。
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