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15年鍍硬鉻行業(yè)經(jīng)驗

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陳先生

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鍍鉻與鍍硬鉻有什么區別

來(lái)源: 時(shí)間:2023-08-19 10:12:23 瀏覽次數:

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(méi)采用。


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(méi)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(guò)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(guò)加幾絲鉻來(lái)達到尺寸(如 12 樓所說(shuō)的修補,當然了,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(guān)。等等 

缺點(diǎn)一,價(jià)格高,不光鍍的費用高,而且鍍后還要再加工。缺點(diǎn)二,不適合表面比較復雜的零件,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(guān)、防銹等。 


根據其目的來(lái)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,不穩定。 

2. 硫酸含量和硬度的關(guān)系 

在正常的鍍鉻工藝規范中。鉻酐與硫酸的比值應該保持在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(zhù)電流密度的增加而提高。當電流密度達到一定極限時(shí)硬度趨向穩定。

4. 鍍鉻液穩定和硬度的關(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(méi)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(zhù)受熱溫度的提高,硬度顯著(zhù)下降。


本文所講的非正常失效主要是指活塞桿在使用—年內即產(chǎn)生銹蝕及鍍鉻層的破壞。 

我們發(fā)現,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(cháng)度還稍長(cháng)的導流底孔的活塞桿卻沒(méi)有銹蝕,所以對這種活塞桿很決失效的真正原因應作深入的探討。


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(先鍍乳白鉻后鍍硬鉻)不可避免地會(huì )出現孔隙,使用時(shí),水氣通過(guò)針孔從孔隙到達母材,時(shí)間長(cháng)了就逐漸銹蝕,銹蝕面積大了、嚴重了就進(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,當鍍層全部被磨損就會(huì )產(chǎn)生銹蝕。


2 近期所見(jiàn)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)或出現裂紋或出現麻絲狀其尾部是尖的,電鍍專(zhuān)家認為這都是比較典型的由內部應力造成的失效。 

(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)在對返修的活塞桿進(jìn)行褪鍍前檢測時(shí).用藍點(diǎn)法(貼濾紙法)測試孔隙木測出藍點(diǎn),而褪鍍后發(fā)現該處有裂紋或蝕坑。

(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 對材質(zhì)抗拉強度大的大型活塞桿,未進(jìn)行鍍前消應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》標準規定凡鋼件的抗拉強度大于 1050MPa 的都要鍍前消除加工應力并在鍍后去氫,因此,有的教授認為凡是抗拉強度達到800MPa(已屬于高強鋼) 的就要去氫。對 40Cr 活塞桿只規定抗拉強度大于530MPa 而沒(méi)規定上限是不夠的,至少要限制上限在 800MPa 以下。非正常失效活塞桿多數達到 800-900MPa,有的已超過(guò) 900MPa。

對于大件(可認為直徑大于 300,長(cháng)度大于12m的應屬于大件)盡管抗拉強度未達到 800MPa,專(zhuān)家認為也應鍍前消應鍍后去氫。

前面談到的導流底孔活塞桿可能就是因為鍍前采取停置(7D) 時(shí)效消應和鍍后又進(jìn)行廠(chǎng)去氫才至今未銹蝕(泄洪深孔活塞桿卻未進(jìn)行鍍前消應和鍍后去氫)。 

關(guān)于鍍前小消應及鍍后不去氫的壞處,有些專(zhuān)家分析認為。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)入到母材中的氫驅除掉.就會(huì )在以后的加工過(guò)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合力造成鍍層剝落。因此,去氫應在鍍后 3h,內及時(shí)進(jìn)行。 

電鍍前,機械加工會(huì )對像 40Cr 這樣的對應力敏感的材質(zhì)產(chǎn)生加工應力,故也要進(jìn)行消應處理,有應力存在就可能隨時(shí)釋放出來(lái)影響鍍鉻質(zhì)量。 

也有專(zhuān)家指出,GBll379-89 標準中表2 橫向第三欄“僅用于未噴丸工件減少氧脆和恢復疲勞強度而進(jìn)行的熱處理”就是指的抗拉強度小于 1050MPa 的大件及 40Cr 這樣的母材的左氫要求。也就是說(shuō)標準中還是涵蓋廠(chǎng)這部份內容的。再說(shuō)國標是針對普通的常規鍍件而言,對大件及 40Cr 這樣的材質(zhì)一定更要嚴格要求。


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,這些缺陷用鍛件標準衡量可能不超標,但對電鍍卻是嚴重的問(wèn)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(guò)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(guò)程中使氫析集,形成氧氣氣泡,造成鍍層結合不牢,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(wú)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點(diǎn)法測試時(shí)無(wú)孔隙而褪鍍后基體上有蝕坑、裂紋的原因。

(2)鍛件鍛造比過(guò)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(wèn)題的活塞桿鍛造比達到8 以上,而過(guò)大的鍛造比并不一定是好事,因為鋼錠存在偏析是不可避免的,過(guò)大的鍛造比就要求鋼錠的中心線(xiàn)和鍛件的軸線(xiàn)的一致性較高,才能避免鋼錠的心部缺陷外露。當我們將有問(wèn)題的活塞桿返修褪鍍又將桿徑車(chē)小后,發(fā)現桿的表面或多或少都存在缺陷,其中有大量的亮線(xiàn)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)現基體上就已經(jīng)存在有裂紋了。 

GB/T1261-90 標準明確規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(guò)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(chē)一邊少車(chē),結果多車(chē)那邊將密實(shí)部分車(chē)掉了,而少車(chē)那邊可能黑皮才剛車(chē)掉,這都是不正常的,都會(huì )對電鍍質(zhì)量造成不良影響。

 (3)鍛造專(zhuān)家認為對直徑大的 40Cr 鍛件選用520℃的回火溫度偏低(專(zhuān)家建議回火溫度不低于 550℃),不能很好地消除鍛件中的應力,并且還應隨爐冷卻以便進(jìn)一步地降低鍛件表面的殘余應力。殘余應力是產(chǎn)生微裂紋的根源之一,其不良后果是同鍍前不消應、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(lái)彌補的。


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,應在褪鍍后3h 之內進(jìn)行去氫。褪鍍后去氫不只是對 40Cr 這種對氫敏感的材質(zhì),就是對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(guò)程中就會(huì )造成不良影響,這是不能用鍍后去氫加以彌補的。

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(wú)實(shí)踐經(jīng)驗的情況下輕易改變在水工行業(yè)用了幾十年、電鍍過(guò)近 10 萬(wàn)根活塞桿的工藝是有風(fēng)險的。

就這個(gè)問(wèn)題,有些專(zhuān)家認為,只要硬鉻的硬度能達到,還是用小電流好,因為電流大析出氫就多,進(jìn)入桿件基體的氫也多,會(huì )產(chǎn)生更多氣泡,電流大鍍層表面應力也大,但不密實(shí),易產(chǎn)生裂紋與剝落。 

要求電鍍電流達到 30A/dm2 只是部分書(shū)上寫(xiě)的,水工行業(yè)并未在這樣大的桿件上實(shí)踐過(guò),而日本的書(shū)就寫(xiě)明“根據需要也有用40℃,10-15A/dm2 低溫低電流電鍍”的。專(zhuān)家還說(shuō)我們國內五機部的廠(chǎng)已用低電流電鍍多年,工藝是成熟的。最近某電鍍廠(chǎng)的廠(chǎng)長(cháng)參加了有英國人參加的紡織機械訂貨會(huì ),在談到電鍍時(shí),將他們廠(chǎng)的電鍍工藝給英國人看,結果英國人不認可,英國人要求將電流密度減小到5A/dm2,并說(shuō)只有這樣才能使 Cr 的沉積速度慢,沉積速度慢則結晶細。廠(chǎng)長(cháng)說(shuō)效率太低了,英國人回答我不管效率,我只要質(zhì)量。


藍點(diǎn)法檢驗

藍點(diǎn)法檢驗只是一種直觀(guān)的檢驗方法,沒(méi)有檢驗標準。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,就呈現藍色。此時(shí),說(shuō)明鈍化膜不合格,應重新鈍化。反之,無(wú)藍點(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,貼附于待測表面或直接將溶液涂刷待測表面。 僅供參考。 

不銹鋼清洗鈍化膏


藍點(diǎn)檢測技術(shù)要求及方法 

一. 技術(shù)指標: 

1. 外觀(guān):橘黃色。 

2. 藍點(diǎn)試驗:合格。 


二. 檢測方法: 

1. 試片:不銹鋼試片(40cmⅹ40cmⅹ0.2cm) 

2. 試驗方法: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。將一滴藍點(diǎn)試劑滴于試片表面,開(kāi)始計時(shí),規定的內滴液點(diǎn)不出現藍點(diǎn),即為藍點(diǎn)試驗合格。


GB150-1998 第 10.4.6、TCED41002-2000《化工設備圖樣技術(shù)要求》一書(shū)中2.2.3的第 6 條中提到"有防腐蝕要求的不銹鋼容器,在壓力試驗及氣密性試驗合格后,表面需清除油污做酸洗鈍化處理;必要時(shí),應對所形成的的鈍化膜進(jìn)行藍點(diǎn)檢驗,無(wú)藍點(diǎn)為合格?!?nbsp;


藍點(diǎn)法檢驗

這是檢驗鐵離子污染的一種檢驗方法。 

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【現用現配】。然后用 LU 紙浸漬溶液后,貼附于待測表面或直接將溶液涂、滴于待測表面,30 秒內觀(guān)察顯現藍點(diǎn)情況,有藍點(diǎn)為不合格,無(wú)藍點(diǎn)為合格。需要注意的是該試驗需待酸洗鈍化表面基本干操后進(jìn)行。試驗后應該將試驗液體沖洗干凈。 

藍點(diǎn)試驗的基本原理為;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:

2Fe+k[Fe[CN6]]=KFe[Fe[CN6]深藍色+2K 

可以檢驗是否進(jìn)行鈍化處理以及檢驗鈍化效果


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