معرفی آبکاری کروم سخت

ویژگی های کروم :

• عدد اتمی: ۲۴
• وزن اتمی: ۵۱٫۹۹۶
• طبقه بندی: فلز
• ساختار کریستال: مکعب بدن محور (bcc)
• مشخصه: فلز خاکستری سخت ، شکننده ، نقره ای.

آبکاری کروم سخت

ویژگی ها و کاربردهای کروم سخت :

کروم سخت یک پوشش نسبتاً ضخیم کاربردی است که در جهت انتقال خواص سطحی خاص روی یک بستر فلزی (اغلب فولادی) قرار دارد:

•    سختی بالا
•   ضریب اصطکاک کم
•  مقاومت در برابر خوردگی
•  مقاومت در برابر سایش
•  مقاومت در برابر فشار

از ابکاری کروم سخت نیز برای بازیابی سطوح زیر سایز (فرسوده ، فرسایش یافته و بد کار شده) استفاده می شود.
ضخامت رسوب کروم سخت معمولا در دامنه ۲٫۵-۲۵۰ میکرومتر متفاوت است.

کروم سخت ضخیم تر از کروم تزئینی است بعلاوه کروم سخت معمولا برخلاف رسوبات تزئینی کروم ، که دارای ساختار میکرو ناپیوستگی هستند ، بدون ترک خوردگی است.

کاربردهای معمول آبکاری کروم سخت:

• سیلندرها و میله های هیدرولیک
• ترمیم میل لنگ های فرسوده
• رول های صنعتی
• ساقه موتور اتومبیل و حلقه های پیستون
• سیلندرهای موتور دیزل
• قالب های پلاستیکی
• ابزار برش

حمام آبکاری کروم سخت :

حمام های کروم شش ضلعی (Cr 6+ ) در جهت رسوب کروم سخت استفاده می شوند.

ایتم اصلی همه محلولهای آبکاری کروم سخت ، تری اکسید کروم (CrO3) است که به آن نیز اسید کرومیک گفته می شود.

ایتم دوم یک کاتالیزور که سولفات (SO 4 2- ) یا فلوراید است.

در فرایند آبکاری در محلولهای کروم شش ظرفیتی ، محصول جانبی کروم سه ظرفیتی است .

یونهای کروم سه ظرفیتی همیشه به حالت هگزاوالنت در آند واکنش می دهند.

سطح عادی کروم سه ظرفیتی حدود ۱-۲٪ از غلظت اسید کرومیک است.

محتوای بالاتر کروم سه ظرفیتی گاها ممکن است باعث کاهش قدرت پرتاب و سرعت آبکاری ، پیتینگ و درختی شدن رسوب شود.

راندمان جریان کاتدی از آبکاری کروم سخت حدود ۱۰-۲۰٪ است.

فرآیند آبکاری کروم سخت معمولی :

در فرآیند ابکاری کروم سخت معمولی ، اسید کرومیک توسط یونهای سولفات کاتالیز می شود.

نسبت اسید کرومیک به سولفات یکی از مهمترین پارامترهای فرآیند ابکاری کروم سخت معمولی است.

که این نسبت در محدوده ۱۲۵ – ۲۰۰ متغیر است.

محلول های نسبت اسید کرومیک به سولفات کم با سرعت آبکاری بالا اما قدرت پرتاب پایین مشخص می شوند .

نسبت اسید کرومیک به سولفات زیاد ممکن است باعث ایجاد رسوب خاکستری یا حتی “سوخته” در مناطق با چگالی جریان بالا شود.

معمولا از محلول های آبکاری با نسبت اسید کرومیک / سولفات ۱۵۵ استفاده می شود.

فرمولاسیون حمام:

اسید کرومیک (۱۵۰-۲۶۳ گرم در لیتر)؛
سولفات (SO 4 2- )(1-1.73 گرم در لیتر).

منبع یون سولفات اسید سولفوریک است.

آبکاری کروم سخت در حمام فلوراید

در فرآیند آبکاری کروم سخت در حمام فلوراید، اسید کرومیک توسط مخلوطی از یون های سولفات و فلوراید کاتالیز می شود.
حمام فلوراید از بازده فعلی حمام سولفات بالاتر است.

بعلاوه ، حمام های فلوراید ممکن است در چگالی جریان بالاتر کار کنند.

در کل نرخ آبکاری در حمام های فلوراید ممکن است ۵۰٪ بیشتر از حمام های کاتالیز شده سولفات معمولی باشد.

یون های فلوراید چون از نظر شیمیایی فعال اند ، ممکن است به سطوح بدون پوشش حمله کنند.

در جهت جلوگیری از لکه دار شدن مناطقی که قرار نیست آبکاری شود ، باید ماسک زده شود.

شرایط عملیاتی فرآیند آبکاری کروم سخت

دما: اغلب ۳۳ تا ۶۳ درجه سانتی گراد
برای رسوب پوشش کروم بدون ترک از درجه حرارت بسیار بالا استفاده می شود.

افزایش دمای حمام باعث کاهش سطح آبکاری می شود.

دمای بیش از حد حمام اغلب باعث ایجاد رسوب نرم و مات می شود.
چگالی جریان کاتدی: معمولا ۲۲ تا ۴۳ آمپر بر دسی مترمربع
اثر بخشی اقتصادی فرایند را  ، چگالی جریان بیش از حد پایین کاهش می دهد.

چگالی جریان زیاد بیش از حد باعث “سوزش” شود.

چگالی جریان بهینه با دمای حمام تعیین می شود یعنی درجه حرارت بالاتر به چگالی جریان بالاتر نیاز دارد.
آند: نامحلول آلیاژ قلع سرب (۹۳Pb-7Sn).

نسبت مطلوب منطقه آند / کاتد منطقه ۱-۲٫
آندهایی که در حال کار کردن هستن با پراکسید سرب قهوه ای تیره پوشیده شده اند در نتیجه اگر یک آند رنگ روشن تر (زرد-نارنجی) دارد باید آن را تمیز کرد.

عملیات تمیز کردن فورا با فرو رفتن آند متصل به منبع تغذیه به حمام انجام می شود.

این عمل باعث تشکیل پوشش هادی پراكسید سرب در سطح آند می شود.
منبع تغذیه: ۹-۱۲ ولت
هم زدن: به صورت مکانیکی یا هوای تمیز.
هم خوردن به هموژن سازی دمای حمام کمک می کند.