Технология хромирования

В указанном интервале концентраций и режимов начальные пределы пригодны для быстрого наращивания толстых слоев хрома, а конечные применяются обычно для защитно-декоративного хромирования.

Перед хромированием следует выдерживать детали в ванне без тока в течение 1–2 мин., для того чтобы их поверхность приняла температуру электролита. Включение тока производят перекидным рубильником на щите ванны так, чтобы детали подверглись сначала (в течение 15–30 сек.) анодной обработке, а затем переключают ток на процесс непосредственного хромирования.

При хромировании деталей с рельефной поверхностью в начальный момент хромирования следует кратковременно (1,5–2 мин.) повысить плотность тока на катоде в 1,5–2 раза больше номинальной.

При пользовании указанными выше режимами покрытие хромом получается „блестящим". Изменяя температуру электролита и плотности тока, можно изменять структуру, цвет и твердость хромовых покрытий. Так, матовые, серые покрытия получают при низких температурах, не превышающих 40—50 °С. При температурах, превышающих 60 °С, покрытия становятся менее твердыми и приобретают светлый, молочный оттенок [2].

Хромирование из разбавленных электролитов применяется редко, однако P.И. Бурдыкина и В.П. Горшунова показали, что может быть достигнут выход хрома по току 22-24% и скорость осаждения 0,9мкм/мин и эффективность разбавленных электролитов может превышать эффективность стандартных. При этом саморегулирующийся электролит показал себя как наиболее перспективный [6].

Пористое хромирование. При анодном растворении слоя хрома в хромовом электролите этот процесс происходит не равномерно по всей поверхности слоя, а идет наиболее интенсивно по трещинам, образованным в слое хрома при его осаждении. В результате анодного травления поверхность хрома пересекается многочисленными каналами, глубина и количество которых зависят от режимов хромирования и анодного растворения. Наличие такой сетки, пропитанной смазками, на хромированных поверхностях, работающих в условиях трения, повышает износостойкость трущихся поверхностей в 10–12 раз по сравнению с закаленной, нехромированной сталью.

Нанесение пористой сетки на слое хрома производят в том же электролите на аноде, при плотности тока 30–40 А/дм2, температуре 35–45 °С и продолжительности 5 — 10 мин [2].

В процессах хромирования электролиты загрязняются примесями металлов вследствие растворения материала деталей, а также ионами Cr3+ из-за нарушения соотношения анодной и катодной поверхностей. Повышение содержания примесных металлов существенно снижает удельную электропроводимость раствора электролита, приводит к уменьшению выхода по току, рассеивающей и кроющей способностей электролитов хромирования. Загрязнение электролитов ионами меди, железа, никеля цинка и других металлов снижает антикоррозионные свойства хромовых покрытий. В случае использования саморегулирующихся электролитов растворимость и накопление ионов посторонних металлов возрастает.

Очистку разбавленных электролитов хромирования от примесных металлов проводят ионнобменным методом с помощью сильнокислотных обменных смол. Одновременно с этим процессом идёт деструкция смол с восстановлением Cr(IV) до Cr(III). Поэтому рекомендуется проводить регенерацию раствора хромирования, пропуская его через катионитовые и анионитовые колонки.

Регенерацию концентрированных электролитов (150 – 300 г/л) применяют электрохимические методы регенерации. Анодными материалами служат свинец, его сплавы с сурьмой, серебром и оловом, графит, титан, сталь, покрытая окисью свинца или марганца и др. Катоды изготавливаются из меди или нержавеющей стали. Катодное и анодное пространство разделяют диафрагмой. Наиболее устойчивыми диафрагмами являются керамические и фторопластовые, а также изготовленные из винипора, винипласта. Диафрагмы должны обладать рядом технических свойств: химической стойкостью в агрессивных средах, низким электросопротивлением, достаточно высокой скоростью движения ионов, обеспечивающих протекание тока, и низкой скоростью перемещения других компонентов раствора, механической стойкостью, длительностью срока службы.