松孔鉻鍍層是具有一定疏密程度和深度網(wǎng)狀溝紋的硬鉻鍍層,具有很好的儲(chǔ)油能力。工作時(shí),溝紋內(nèi)儲(chǔ)存的潤(rùn)滑油被擠出,溢流在工件表面上,由于毛細(xì)管作用,潤(rùn)滑油還可以沿著溝紋滲到整個(gè)工件表面,從而改善整個(gè)工件表面的潤(rùn)滑性能,降低摩擦系數(shù),提高抗磨損性能。
獲得松孔鉻的方法有機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)法。
①機(jī)械法在欲鍍鉻零件表面用滾壓工具將基體表面壓成圓錐形或角錐形的小坑或相應(yīng)地車(chē)削成溝槽,然后鍍鉻、研磨。此法簡(jiǎn)單,易于控制,但對(duì)潤(rùn)滑油的吸附性能不太理想。
②化學(xué)法利用鍍鉻層原有裂紋邊緣具有較高活性的特點(diǎn),在稀鹽酸或熱的稀硫酸中浸
蝕,裂紋邊緣處的鉻優(yōu)先溶解,從而使裂紋加深加寬,達(dá)到松孔的目的。此法鉻的損耗量大,溶解不均勻,質(zhì)量不易控制。
③電化學(xué)法在鍍硬鉻后,經(jīng)除氫、研磨后,再在堿液、鉻酸、鹽酸或硫酸中進(jìn)行陽(yáng)極松孔處理。由于鉻層裂紋處的電位低于平面的電位,因此裂紋處的鉻優(yōu)先溶解,從而使裂紋加深加寬。處理后的松孔深度一般為0.O2~0.05μm。
陽(yáng)極浸蝕時(shí),裂紋的加深和加寬速度用通過(guò)的電量(浸蝕強(qiáng)度)來(lái)控制。在適宜的浸蝕強(qiáng)度范圍內(nèi),可以選擇任一陽(yáng)極電流密度,只要相應(yīng)地改變時(shí)間,仍可使浸蝕的強(qiáng)度不變。浸蝕強(qiáng)度根據(jù)鍍鉻層原來(lái)的厚度確定。厚度為l00μm以下的鉻鍍層,浸蝕強(qiáng)度為320A·min/dm2,厚度為l00~150μm的鉻鍍層,浸蝕強(qiáng)度為400A·min/dm2,150μm以上的鉻鍍層,浸蝕強(qiáng)度為480A·min/dm2。對(duì)于尺寸要求嚴(yán)格的松孔鍍鉻件,為控制尺寸,最好采用低電流密度進(jìn)行陽(yáng)極松孔;當(dāng)要求網(wǎng)紋較密時(shí),可采用稍高的陽(yáng)極電流密度;當(dāng)零件鍍鉻后經(jīng)過(guò)研磨再陽(yáng)極松孔時(shí),浸蝕的強(qiáng)度應(yīng)比上述數(shù)值減少(1/2)~(1/3)。
松孔鉻層的網(wǎng)狀裂紋密度取決于硬鉻鍍層原有裂紋密度。因此鍍鉻工藝對(duì)松孔鍍鉻的影響很大,必須嚴(yán)格控制。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),采用表4-30所列工藝鍍鉻,可獲得質(zhì)量比較穩(wěn)定的松孔鉻鍍層。
黑鉻鍍層在色
他化學(xué)和電化學(xué)方法獲得的黑色覆蓋層優(yōu)越,因此在航空、汽車(chē)、儀器儀表等需要消光的裝飾性鍍層以及太陽(yáng)能吸收層方面獲得廣泛應(yīng)用。黑鉻鍍層的黑色是由鍍層的物理結(jié)構(gòu)所《致,它不是純金屬鉻,而是鉻和三氧化二鉻的水合物組成,呈樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu),金屬鉻以微粒形式彌散在鉻的氧化物中,形成吸光中心,使鍍層呈黑色。通常鍍層中鉻的氧化物含量越高,黑色越深。黑鉻鍍層的耐蝕性優(yōu)于普通鍍鉻層。黑鉻鍍層硬度雖只有130~350HV,但耐磨性與普通鍍鉻層相當(dāng)。黑鉻鍍層的熱穩(wěn)定性高,加熱到480℃,外觀無(wú)明顯變化,與底層的結(jié)合力良好。電鍍黑鉻工
鉻酐是鍍液中的主要成分,其含量在150~400g/L范圍內(nèi)均可獲得黑鉻鍍層。鉻酐濃度低,鍍液分散能力差;濃度高,雖然鍍液的分散能力有所改善,但鍍層的抗磨性能下降。一般在200~350g/L之間選用。
硝酸鈉、醋酸是發(fā)黑劑,含量過(guò)低時(shí),鍍層不黑,鍍液電導(dǎo)率低,槽電壓高。濃度過(guò)高,鍍液的深鍍能力和分散能力差。通常硝酸鈉控制在7~12g/L,醋酸控制在6~7g/L之間。在以硝酸鈉為發(fā)黑劑的鍍液中,沒(méi)有硼酸時(shí),鍍層易起“浮灰”,尤其是在高電流密度下更為嚴(yán)重。加入硼酸可以減少“浮灰”。硼酸達(dá)到30g/L時(shí),可以完全消除“浮灰”。硼酸的加入還可以提高鍍液的深鍍能力,并使鍍層均勻。
鍍液溫度和陰極電流密度對(duì)黑鉻鍍層的色澤和鍍液性能影響極大。最佳條件是低于25℃,電流密度大于40A/dm2。陰極電流密度過(guò)小,鍍層呈灰黑色,甚至出現(xiàn)彩虹色;但也不宜過(guò)大,當(dāng)大于80A/dm2時(shí)鍍層易燒焦,而且鍍液升溫嚴(yán)重;當(dāng)溫度高于40℃時(shí),鍍層表面產(chǎn)生灰綠色浮灰,鍍液深鍍能力降低。因此,在電鍍黑鉻的過(guò)程中,必須采取降溫措施。SO42-和cl一在鍍黑鉻電解液中都是有害雜質(zhì),SO42-使鍍層呈淡黃色而不黑,可用BaC03或Ba(OH)2沉淀除去;Cl一使鍍層出現(xiàn)黃褐色浮灰,因此配制溶液時(shí)應(yīng)使用去離子水,并且在生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)的帶人;掛具和陽(yáng)極銅鉤應(yīng)鍍錫保護(hù)。
黑鉻鍍層可以直接在鐵、銅、鎳和不銹鋼上進(jìn)行施鍍,也可以先鍍銅、鎳或銅錫合金做底層以提高抗腐蝕性和耐磨性。對(duì)形狀復(fù)雜的零件應(yīng)使用輔助陽(yáng)極,陽(yáng)極材料采用含錫7%的鉛錫合金或高密度石墨。
鍍完黑鉻的零件,烘干后進(jìn)行噴漆或浸油處理,可以提高光澤性和抗腐蝕能力。