Kromipinnoitus - terästuotteiden pinnan diffuusiokyllästys kromilla tai kromikerroksen kerrostaminen elektrolyytistä osan pinnalle sähkövirran vaikutuksesta. Kromikerros voidaan levittää koristetarkoituksiin, suojaamaan korroosiolta tai lisäämään pinnan kovuutta [1] .
Kromattu osa käy yleensä läpi seuraavat vaiheet:
Kromipinnoituksessa käytetyt reagenssit ja prosessin jätetuotteet ovat erittäin myrkyllisiä ja prosessi on tiukasti säännelty useimmissa maissa.
Teollisuudessa kromausta käytetään vähentämään kitkaa, lisäämään kulutuskestävyyttä ja lisäämään korroosionkestävyyttä. Tämä prosessi parantaa teräksen vastustuskykyä kaasukorroosiota vastaan (hilseilykestävyys) jopa 800 °C:n lämpötiloissa, korkean korroosionkestävyyden sellaisissa väliaineissa kuin vesi, merivesi ja typpihappo. Yli 0,3-0,4 % C sisältävien terästen kromaus lisää myös kovuutta ja kulutuskestävyyttä.
Kromin kovuus on välillä 66-70 HRC . Kromipinnoitteen paksuus on yleensä 0,075-0,25 mm, mutta myös paksumpia ja ohuempia kerroksia löytyy. Kromauksen aikana ilmenevät pintavirheet korostuvat ja pintaa tulee jatkokäsitellä, koska kromaus ei anna tasoitusvaikutusta. [2]
Ankarissa olosuhteissa toimivien kitkaparien osien (mäntärenkaat, polttomoottorin sylinterin peili ) kromaus, kuten käytäntö on osoittanut, vaatii sellaisen pinnoitteen luomisen, jossa on suhteellisen suuret huokoset, jotka pystyvät pidättämään öljyä. Ilman tätä pinnoitteen kulumisenesto- ja äärimmäisen paineen ominaisuudet ovat jopa huonommat kuin kromatun osan. Pinnoitteen pinnalla olevien luonnollisten putkien laajentamiseksi käytetään lyhytaikaista sähkökemiallista käänteisvirtaetsausta (anodiosa).
Kromipinnoitusta käytetään höyryvoimalaitteiden osissa, höyry-vesiliittimissä, venttiileissä, haaraputkissa sekä osissa, jotka kestävät kulumista aggressiivisissa ympäristöissä.
Mustalle kromipinnoitteelle, joka on saatu erityisessä koostumuskylvyssä (ei pidä sekoittaa koristeelliseen vinyylikalvoon), on ominaista korkea valon absorptio yhdistettynä tasaisuuteen, ja sitä käytetään silloin, kun häikäisyn puuttuminen on välttämätöntä (optiset instrumentit, autonosat kuljettajan sisätiloissa näkökenttä jne.)
Joissakin tapauksissa kromipinnoitusta käytetään osien korjaamiseen rakentamalla liitospinta löysän sovituksen varalta. Tällä hetkellä sitä voidaan käyttää "autotallina" tai "kylmänä" vaihtoehtona osan materiaalin kaltaisen metallin plasmaruiskutukseen.
Seuraavat ratkaisut kromaukseen ovat tyypillisiä:
Kuusiarvoisen kromikylvyn tyypillinen sisältö:
Kylvyn koostumuksen ja lämpötilan rikkominen johtaa helposti erilaisiin pinnoitevirheisiin (täplät, sameus, kuoriutuminen), kylvyn lyijyvuoren tuhoutumiseen. Kun virrantiheys ylittyy, osien reunoihin ja kulmiin voi muodostua erimuotoisia kasvaimia-dendriittejä - "matkamuistoja galvanointiliikkeestä".
Kromin kerrostaminen itsepassivoiville metalleille (alumiini, titaani) on vaikeaa ja vaatii perusteellisen esipuhdistuksen etsauksella tai se suoritetaan toisen metallin (kupari, nikkeli) alakerroksen päälle. Voi olla tarpeen kytkeä virtalähde ennen osan asettamista kylpyyn.
Teräksen kromaus alakerrosta pitkin parantaa pinnoitteen korroosionesto-ominaisuuksia ja estää kromin luonnolliset mikrohuokoset; samalla nikkeli-alakerros muodostaa galvaanisen parin kromin kanssa ja voi ruostua itsestään kromin kuoriutumiseen asti. Kromihuokosten sulkemiseen voidaan käyttää kalvon pinnan kyllästämistä lakoilla tai öljyillä, myös korotetuissa lämpötiloissa tai tyhjiössä.
Osien päälle saatu kromikerros on pääsääntöisesti suhteellisen hauras ja sen ominaisuuksien parantamiseksi voidaan käyttää lämpökäsittelyä pitkän altistuksen muodossa noin 200°C:n lämpötilassa.
Muovien elektrolyyttinen kromaus suoritetaan esiruiskutetulle tai kerrostetulle kerrokselle toista metallia, kuten kuparia.
Kun kuusiarvoinen kromi tunnustettiin syöpää aiheuttavaksi 1990-luvulla, sen korvaamiseen alettiin kehittää menetelmiä eri maissa. Joten Yhdysvalloissa ja Kanadassa Hard Chrome Alternative -tiimi HCAT aloitti työnsä .
Vuonna 2003 hyväksyttiin RoHS - direktiivi, joka tuli voimaan vuonna 2006 , mikä rajoitti merkittävästi kromipinnoituksen käyttöä Euroopassa.
Tuloksena on kromipinnoituksen korvaaminen muilla prosessointimenetelmillä, kuten nopealla liekkiruiskutuksella monissa sovelluksissa.
| Metallien lämpökäsittely | ||
|---|---|---|
| Yleiset käsitteet metallitiede Kristallisolu vaihekaavio Rauta-hiiliseosten tilakaavio | ||
| Ydinprosessit | ||
| Liittyvät prosessit | ||
| Metallien tavoiteominaisuudet | ||