高鎢不銹鋼(如AMS5616材料質量分數為0.17%C, 13%Cr, 2%Ni, 3%W)廣泛用于精密的儀器中,特別是航空產品。高鎢不銹鋼零件電鍍硬鉻可提高其硬度、耐磨性、耐腐蝕性等,但易出現漏鍍、局部偏薄等缺陷。作者楊燕采用一些特殊的工藝措施,保證航空產品中高鎢不銹鋼零件電鍍硬鉻的質量。
1. 工藝流程
零件→吹濕砂→堿性除油→熱水洗→冷水洗→活化→冷水洗→鍍鉻→除氫。
2. 吹濕砂
在前處理中采取吹濕砂處理,以活化其表面,與吹干砂相比,吹濕砂能使高鎢不銹鋼表面更細,更適合于精密零件,同時還具有污染小的優點,吹濕砂的零件在清洗后可立刻進行電鍍鉻。
3. 除油
高鎢不銹鋼鍍鉻前的除油和常規鍍鉻的除油工藝方法大體相同,可選用有機溶劑除油、電化學除油。化學除油方法,零件表面必須清潔至水膜不破,若采用電化學除油,應避免陰極除油,以防氫脆的發生。
4. 活化
在25~30mL/L H2SO4溶液中室溫浸漬2~5min.
5. 鍍硬鉻
a. 鍍鉻溶液組成與一般不銹鋼鍍硬鉻相同
鍍前對不鍍部分進行絕緣保護,鍍前在50~60℃熱水中預熱,再帶電入槽。
b. 采用階梯小電流停留較長時間送電
階梯小電流大小因面積不同應作相應調節。對形狀復雜的零件,所用階梯小電流的停留時間較長,且停留時間隨電流的增大而縮短。停留較長時間的階梯小電流送電,使陰極在較長一段時間內產生大量的新生態氫原子,且隨著電流的增大,新生態氫原子會相應的增加。這些新生態氫原子具有較高的還原能力,使不銹鋼表面的鈍化膜不斷地得到還原,從而使零件表面得到活化,尤其是階梯小電流中的大電流能充分活化零件的復雜部位。停留較長時間的階梯小電流送電加上吹濕砂的前處理,不僅有利于提高鍍層與基體的結合力,更有利于保證鍍層的完整,確保電鍍質量。
c. 沖擊鍍
在階梯小電流處理后,用1.5~2.0倍的正常電流密度沖擊鍍30~60s,可在較短時間內生成致密且結合力良好的薄鉻層,對于形狀較復雜的零件,這種沖擊鍍是必不可少的,它可有效地保證鍍層的完整性。之后恢復正常電流密度進行鍍硬鉻。
6. 鍍后處理
零件在電鍍硬鉻后,必須在4h內進行除氫處理,溫度為190℃,時間3h,以防止氫脆。
7. 小結
本工藝電鍍硬鉻的優點較好地解決了復雜零件的漏鍍問題,鍍鉻層試片斷裂后,無鍍鉻層與基體分離,硬度≥850HV(相當于洛氏硬度HRC65,硬度與鍍鉻液溫度和電流密度有關)。