鍍鉻是泛指電鍍鉻
鍍鉻有兩種的,一種是裝飾鉻,一種是硬鉻。
鍍硬鉻是比較好的一種增加表面硬度的方法,但是它的優(yōu)缺點(diǎn)很多,所以好多情況下都沒采用。
優(yōu)點(diǎn)一,表面光潔度好,優(yōu)點(diǎn)二,不會(huì)生銹,一點(diǎn)銹斑都不會(huì)有;優(yōu)點(diǎn)三,鍍的過程中原零件變形小。優(yōu)點(diǎn)四,如果零件尺寸不到位,可以通過加幾絲鉻來達(dá)到尺寸(如 12 樓所說的修補(bǔ),當(dāng)然了,這是優(yōu)點(diǎn),也是個(gè)缺點(diǎn),所以要鍍鉻的零件都要放余量了)。優(yōu)點(diǎn)五,表面比較美觀。等等
缺點(diǎn)一,價(jià)格高,不光鍍的費(fèi)用高,而且鍍后還要再加工。缺點(diǎn)二,不適合表面比較復(fù)雜的零件,缺點(diǎn)三,厚度太薄,一般只有0。05-0。15mm 左右,缺點(diǎn)四,對(duì)零件表面的光潔度要求比較高。等等
鍍硬鉻一般采用比較多的是常在高溫條件下使用的機(jī)械,如:模具等。
鍍裝飾鉻顧名思義,主要目的就是為了表面光亮、外形美觀、防銹等。
根據(jù)其目的來判斷要鍍那種鉻
1. 鉻酐濃度和硬度的關(guān)系
在其它工藝條件相同的時(shí)候,鉻酐濃度低時(shí)硬度高。但濃度低,鍍液變化快,不穩(wěn)定。
2. 硫酸含量和硬度的關(guān)系
在正常的鍍鉻工藝規(guī)范中。鉻酐與硫酸的比值應(yīng)該保持在100:1。在其它濃度不變時(shí),提高硫酸含量,鉻層的硬度也相應(yīng)增高。但在二者比值為 100:1.4,再提高硫酸含量硬度值又會(huì)下降。
3. 電流密度和硬度的關(guān)系
在正常溫度下,鉻層硬度隨著電流密度的增加而提高。當(dāng)電流密度達(dá)到一定極限時(shí)硬度趨向穩(wěn)定。
4. 鍍鉻液穩(wěn)定和硬度的關(guān)系
在較高溫度(65~75℃)下,由稀溶液鍍出的鉻層比由濃鍍液鍍出的鉻層硬度高 15~20%;在較低溫度(35~45℃)下,由稀溶液鍍出的鉻層比由濃鍍液鍍出的鉻層硬度沒有多大差別。
5. 鍍鉻層厚度與硬度的關(guān)系
一般硬鉻鍍層硬度是隨厚度提高而提高的,硬度的最高值在0.2 ㎜左右。以后,即使在提高厚度,硬度也不會(huì)再增加。
6. 鉻鍍層隨著受熱溫度的提高,硬度顯著下降。
本文所講的非正常失效主要是指活塞桿在使用—年內(nèi)即產(chǎn)生銹蝕及鍍鉻層的破壞。
我們發(fā)現(xiàn),在同一工程中泄洪深孔油缸的活塞桿很快銹蝕了,可相同直徑、長度還稍長的導(dǎo)流底孔的活塞桿卻沒有銹蝕,所以對(duì)這種活塞桿很決失效的真正原因應(yīng)作深入的探討。
1 鍍鉻層的正常失效
(1)由針孔及孔隙造成的銹蝕。鍍雙層鉻(先鍍?nèi)榘足t后鍍硬鉻)不可避免地會(huì)出現(xiàn)孔隙,使用時(shí),水氣通過針孔從孔隙到達(dá)母材,時(shí)間長了就逐漸銹蝕,銹蝕面積大了、嚴(yán)重了就進(jìn)一步造成鍍鉻層剝落,這種失效在褪鍍后蝕坑邊緣是圓滑的。
(2)磨損造成的鍍層減薄,當(dāng)鍍層全部被磨損就會(huì)產(chǎn)生銹蝕。
2 近期所見鍍鉻層的幾種非正常失效
(1)銹蝕部位在褪鍍后蝕坑邊緣是非圓形的(有折角)或出現(xiàn)裂紋或出現(xiàn)麻絲狀其尾部是尖的,電鍍專家認(rèn)為這都是比較典型的由內(nèi)部應(yīng)力造成的失效。
(2)活塞桿涂有油脂的外仲部位在油脂層未損壞悄況下不到一個(gè)月的時(shí)間就銹蝕了。
(3)在對(duì)返修的活塞桿進(jìn)行褪鍍前檢測(cè)時(shí).用藍(lán)點(diǎn)法(貼濾紙法)測(cè)試孔隙木測(cè)出藍(lán)點(diǎn),而褪鍍后發(fā)現(xiàn)該處有裂紋或蝕坑。
(4)褪鍍后經(jīng)加工的表面還有疏松,有的經(jīng)油浸后留有油跡(擦不掉但用砂布能擦掉)凡留有油跡的地方必有灰點(diǎn)等缺陷。
3 鍍鉻層非正常失效的原因
3.1 對(duì)材質(zhì)抗拉強(qiáng)度大的大型活塞桿,未進(jìn)行鍍前消應(yīng)和鍍后去氫是非正常失效的原因之一
GBll379—89 《 金 屬 覆 蓋 層工程用鉻電鍍層》及GB/T12611-90《金屬零件鍍覆前質(zhì)量控制技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定凡鋼件的抗拉強(qiáng)度大于 1050MPa 的都要鍍前消除加工應(yīng)力并在鍍后去氫,因此,有的教授認(rèn)為凡是抗拉強(qiáng)度達(dá)到800MPa(已屬于高強(qiáng)鋼) 的就要去氫。對(duì) 40Cr 活塞桿只規(guī)定抗拉強(qiáng)度大于530MPa 而沒規(guī)定上限是不夠的,至少要限制上限在 800MPa 以下。非正常失效活塞桿多數(shù)達(dá)到 800-900MPa,有的已超過 900MPa。
對(duì)于大件(可認(rèn)為直徑大于 300,長度大于12m的應(yīng)屬于大件)盡管抗拉強(qiáng)度未達(dá)到 800MPa,專家認(rèn)為也應(yīng)鍍前消應(yīng)鍍后去氫。
前面談到的導(dǎo)流底孔活塞桿可能就是因?yàn)殄兦安扇⊥V?7D) 時(shí)效消應(yīng)和鍍后又進(jìn)行廠去氫才至今未銹蝕(泄洪深孔活塞桿卻未進(jìn)行鍍前消應(yīng)和鍍后去氫)。
關(guān)于鍍前小消應(yīng)及鍍后不去氫的壞處,有些專家分析認(rèn)為。鍍鉻時(shí) 20%的電流用在鍍鉻上,20%的電流用在還原六價(jià)鉻上,而60%的電流用于析氫。電鍍時(shí)必然會(huì)折出鍍液中的氫,析出的氫一部分進(jìn)入人氣,也有一部分進(jìn)入母材中,如果未及時(shí)地將進(jìn)入到母材中的氫驅(qū)除掉.就會(huì)在以后的加工過程中或安裝中或使用中產(chǎn)生氫脆裂紋,這些裂紋將破壞鍍層的結(jié)合力造成鍍層剝落。因此,去氫應(yīng)在鍍后 3h,內(nèi)及時(shí)進(jìn)行。
電鍍前,機(jī)械加工會(huì)對(duì)像 40Cr 這樣的對(duì)應(yīng)力敏感的材質(zhì)產(chǎn)生加工應(yīng)力,故也要進(jìn)行消應(yīng)處理,有應(yīng)力存在就可能隨時(shí)釋放出來影響鍍鉻質(zhì)量。
也有專家指出,GBll379-89 標(biāo)準(zhǔn)中表2 橫向第三欄“僅用于未噴丸工件減少氧脆和恢復(fù)疲勞強(qiáng)度而進(jìn)行的熱處理”就是指的抗拉強(qiáng)度小于 1050MPa 的大件及 40Cr 這樣的母材的左氫要求。也就是說標(biāo)準(zhǔn)中還是涵蓋廠這部份內(nèi)容的。再說國標(biāo)是針對(duì)普通的常規(guī)鍍件而言,對(duì)大件及 40Cr 這樣的材質(zhì)一定更要嚴(yán)格要求。
3.2 活塞桿材質(zhì)存在缺陷是非正常失效的原因之二
活塞桿表面存在一定量的雜質(zhì)及疏松,這些缺陷用鍛件標(biāo)準(zhǔn)衡量可能不超標(biāo),但對(duì)電鍍卻是嚴(yán)重的問題(尤其是這些缺陷不是單個(gè)的而是集中在一處)。電鍍液中含有酸,電鉸時(shí),這些酸浸入到雜質(zhì)及疏松部位中,電鍍時(shí)雖然覆蓋上了,但卻是搭橋過去的,中間是串的,事后浸入的酸作怪,很快就從里向外腐蝕并成塊剝落。有缺陷的表面在電鍍過程中使氫析集,形成氧氣氣泡,造成鍍層結(jié)合不牢,這就能很好解釋為什么有的活塞桿外部涂有油脂,水氣一時(shí)無法浸入,但不到一個(gè)月又銹蝕的原因;也能很好解釋為什么用藍(lán)點(diǎn)法測(cè)試時(shí)無孔隙而褪鍍后基體上有蝕坑、裂紋的原因。
(2)鍛件鍛造比過大也有可能造成材質(zhì)缺陷。鍛件鍛造比一般要求大于或等于 3,而有問題的活塞桿鍛造比達(dá)到8 以上,而過大的鍛造比并不一定是好事,因?yàn)殇撳V存在偏析是不可避免的,過大的鍛造比就要求鋼錠的中心線和鍛件的軸線的一致性較高,才能避免鋼錠的心部缺陷外露。當(dāng)我們將有問題的活塞桿返修褪鍍又將桿徑車小后,發(fā)現(xiàn)桿的表面或多或少都存在缺陷,其中有大量的亮線及灰點(diǎn),也有明顯的疏松及裂紋,更有甚者是返修時(shí)未褪鍍前用砂輪打磨銹蝕處發(fā)現(xiàn)基體上就已經(jīng)存在有裂紋了。
GB/T1261-90 標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定待鍍件表面不允許有氧化皮、斑點(diǎn)、凹坑等缺陷。
還有一種材質(zhì)缺陷也是由加工造成的,有些鍛件加工余量過大將表面密實(shí)部分加工掉了而露出了鋼錠心部的缺陷。鍛件校直不夠加工時(shí)為了找正只好一邊多車一邊少車,結(jié)果多車那邊將密實(shí)部分車掉了,而少車那邊可能黑皮才剛車掉,這都是不正常的,都會(huì)對(duì)電鍍質(zhì)量造成不良影響。
(3)鍛造專家認(rèn)為對(duì)直徑大的 40Cr 鍛件選用520℃的回火溫度偏低(專家建議回火溫度不低于 550℃),不能很好地消除鍛件中的應(yīng)力,并且還應(yīng)隨爐冷卻以便進(jìn)一步地降低鍛件表面的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是產(chǎn)生微裂紋的根源之一,其不良后果是同鍍前不消應(yīng)、鍍后不去氫是一樣的。
材質(zhì)存在的上述缺陷是造成電鍍層非正常失效的主要原因,這種先天不足是不能用后天的電鍍來彌補(bǔ)的。
4 返修后又很快失效的原因
返修后又很快失效的主要原因是褪鍍后少了去氫工序。褪鍍液中含有較濃的酸,酸造成氫脆,因此,應(yīng)在褪鍍后3h 之內(nèi)進(jìn)行去氫。褪鍍后去氫不只是對(duì) 40Cr 這種對(duì)氫敏感的材質(zhì),就是對(duì)35#鋼、45#鋼及所有褪鍍件都必須去氫。褪鍍后不去氫可能在下一步電鍍過程中就會(huì)造成不良影響,這是不能用鍍后去氫加以彌補(bǔ)的。
另一個(gè)造成返修后很快失效的次要原因可能是返修時(shí)增加了電鍍時(shí)的電流密度。在無實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況下輕易改變?cè)谒ば袠I(yè)用了幾十年、電鍍過近 10 萬根活塞桿的工藝是有風(fēng)險(xiǎn)的。
就這個(gè)問題,有些專家認(rèn)為,只要硬鉻的硬度能達(dá)到,還是用小電流好,因?yàn)殡娏鞔笪龀鰵渚投啵M(jìn)入桿件基體的氫也多,會(huì)產(chǎn)生更多氣泡,電流大鍍層表面應(yīng)力也大,但不密實(shí),易產(chǎn)生裂紋與剝落。
要求電鍍電流達(dá)到 30A/dm2 只是部分書上寫的,水工行業(yè)并未在這樣大的桿件上實(shí)踐過,而日本的書就寫明“根據(jù)需要也有用40℃,10-15A/dm2 低溫低電流電鍍”的。專家還說我們國內(nèi)五機(jī)部的廠已用低電流電鍍多年,工藝是成熟的。最近某電鍍廠的廠長參加了有英國人參加的紡織機(jī)械訂貨會(huì),在談到電鍍時(shí),將他們廠的電鍍工藝給英國人看,結(jié)果英國人不認(rèn)可,英國人要求將電流密度減小到5A/dm2,并說只有這樣才能使 Cr 的沉積速度慢,沉積速度慢則結(jié)晶細(xì)。廠長說效率太低了,英國人回答我不管效率,我只要質(zhì)量。
藍(lán)點(diǎn)法檢驗(yàn)
藍(lán)點(diǎn)法檢驗(yàn)只是一種直觀的檢驗(yàn)方法,沒有檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。只要將試劑涂上之后,如表面鈍化膜不完善或有鐵離子污染,就呈現(xiàn)藍(lán)色。此時(shí),說明鈍化膜不合格,應(yīng)重新鈍化。反之,無藍(lán)點(diǎn)為合格。但試劑必須按一定的比例進(jìn)行配置。
其中有一種試劑的配方是這樣的:
1 克赤血鹽+3 毫升 65~85%的 HNO3+100 毫升水。配置之后,用濾紙浸漬溶液后,貼附于待測(cè)表面或直接將溶液涂刷待測(cè)表面。 僅供參考。
不銹鋼清洗鈍化膏
藍(lán)點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)要求及方法
一. 技術(shù)指標(biāo):
1. 外觀:橘黃色。
2. 藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn):合格。
二. 檢測(cè)方法:
1. 試片:不銹鋼試片(40cmⅹ40cmⅹ0.2cm)
2. 試驗(yàn)方法:將鈍化膏品涂于不銹鋼試片表面,涂層厚度約1-2mm,放置通風(fēng)處8-12 小時(shí)后,取出試片用凈水沖洗、晾干。將一滴藍(lán)點(diǎn)試劑滴于試片表面,開始計(jì)時(shí),規(guī)定的內(nèi)滴液點(diǎn)不出現(xiàn)藍(lán)點(diǎn),即為藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)合格。
GB150-1998 第 10.4.6、TCED41002-2000《化工設(shè)備圖樣技術(shù)要求》一書中2.2.3的第 6 條中提到"有防腐蝕要求的不銹鋼容器,在壓力試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn)合格后,表面需清除油污做酸洗鈍化處理;必要時(shí),應(yīng)對(duì)所形成的的鈍化膜進(jìn)行藍(lán)點(diǎn)檢驗(yàn),無藍(lán)點(diǎn)為合格。”
藍(lán)點(diǎn)法檢驗(yàn)
這是檢驗(yàn)鐵離子污染的一種檢驗(yàn)方法。
具體步驟為;用 1 克鐵氰化鉀 K3[Fe[CN6]]加 3 毫升【65—85】硝酸HNO3 和100 毫升水配制成溶液【現(xiàn)用現(xiàn)配】。然后用 LU 紙浸漬溶液后,貼附于待測(cè)表面或直接將溶液涂、滴于待測(cè)表面,30 秒內(nèi)觀察顯現(xiàn)藍(lán)點(diǎn)情況,有藍(lán)點(diǎn)為不合格,無藍(lán)點(diǎn)為合格。需要注意的是該試驗(yàn)需待酸洗鈍化表面基本干操后進(jìn)行。試驗(yàn)后應(yīng)該將試驗(yàn)液體沖洗干凈。
藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)的基本原理為;若表面鈍化膜不完善或有鐵離子污染,就會(huì)有鐵游離子存在,哪么即可發(fā)生如下反應(yīng):
2Fe+k[Fe[CN6]]=KFe[Fe[CN6]深藍(lán)色+2K
可以檢驗(yàn)是否進(jìn)行鈍化處理以及檢驗(yàn)鈍化效果