PRINCIPE
Dit is een van de bekendste galvaniseringsprocessen, hoewel deze term
ook ten onrechte meerlaagse bescherming aanduidt, zoals nikkel + chroom.
Het industriële belang ervan wordt gerechtvaardigd door de decoratieve functie (niet aantasten), met diktes van minder dan of gelijk aan één micrometer, maar ook beschermend en mechanisch (hardverchromen) waarbij dezelfde chroomafzetting op het basismetaal wordt gemaakt, met diktes van diktes van ongeveer tien tot enkele honderden micrometers.
De prestaties van elektrolytisch chroom, voor dergelijke toepassingen, zijn te danken aan zijn hardheid slijtvastheid, passiviteit van het oppervlak en de rijvingseigenschappen van. De prestaties van elektrolytisch chroom bij dergelijke toepassingen zijn te danken aan de hardheid, de slijtvastheid, de ppervlaktepassiviteit en de wrijvingseigenschappen van glijdende of draaiende paritaire delen.
REACTIEMECHANISMEN BIJ VERCHROMING
Opdat elektrolyse zou leiden tot chroomafzetting, is een bepaalde hoeveelheid van een katalysator (SO4--) nodig (≈ 1/100 massaprocent van het chroomanhydride).
De verschijnselen zijn geschematiseerd in onderstaande figuur en komen overeen met de elektrochemische reacties aan de kathode
reacties aan de kathode en de anode.
CHROMAGE DECOR
Deze naam dekt in feite een meerlaags corrosiewerend beschermingssysteem: Ni
+ Cr of zelfs Cu + Ni + Cr, waarbij chroom zorgt voor passiviteit, oppervlaktehardheid en weerstand tegen aanslag, maar een over het algemeen gebarsten structuur
aanslag, maar een over het algemeen gebarsten structuur; nikkel, dikker, kneedbaar en niet-poreus, isoleert de dikker, kneedbaar en niet-poreus, isoleert het basismetaal van de omgeving. Anodisch ten opzichte van chroom, zal nikkel corroderen bij de scheuren.
Nikkel zal corroderen op de scheuren of porositeiten in de chroomafzetting.
Er bestaat een grote verscheidenheid aan nikkel + chroom systemen: De belangrijkste zijn, in volgorde van bescherming :
● blank vernikkelen + standaard chroom (bijv. interieur objecten)
● blank vernikkelen + microgebroken chroom
● blank vernikkelen + duplex chroom (niet gescheurd + micro gescheurd)
duplex vernikkelen + niet gescheurd chroom
● duplex vernikkelen + microgebroken chroom.
Deze bekledingssystemen zijn op grote schaal gebruikt in de automobielindustrie, waar de diktes
Deze afzetsystemen zijn op grote schaal gebruikt in de automobielindustrie, waar de vereiste diktes variëren van 10 tot 50 µm nikkel en 0,1 tot 1 µm chroom.
Decoratieve chroomtoepassingen komen in vele industrieën voor,
in het bijzonder:
● auto-industrie en -apparatuur,
optische, precisie- en medische instrumenten
telefoon- en elektrische apparatuur
● metalen meubilair
● sportuitrusting en huishoudelijke apparaten
enz.
Kwaliteitscontroles hebben betrekking op hechting, porositeit, dikte, corrosiebestendigheid. De
NF A 91-119 norm, kan nuttig geraadpleegd worden.
HARD EN DIK VERCHROMEN
Deze verchromingstechniek voor industrieel gebruik betreft dikkere afzettingen dan voor decoratief gebruik, en waar
Deze verchromingstechniek voor industrieel gebruik betreft dikkere afzettingen dan voor decoratief gebruik, en waarbij een of meer van de volgende eigenschappen worden benut:
● lage wrijvingscoëfficiënt,
● antikleef eigenschappen,
● slijtvastheid en hoge hardheid,
● corrosiebestendigheid,
● dragende kwaliteiten.
KENMERKEN
Hardverchroomde coatings zijn gewoonlijk 8 tot 250 µm dik. De gebruikte baden
zijn vergelijkbaar met die voor decoratief verchromen, met uitzondering van de lagere Cr3-concentratie (150-300 g/L) en de lagere temperatuur concentratie (150 tot 300 g/L) en de temperatuur bij 50°C, waardoor stroom dichtheden tot
stroom dichtheden tot 80 A/dm2.
Om de hoogste hardheden te verkrijgen (≈ 1000HV), moet men rekening houden met zowel de temperatuur en kathodische stroomdichtheid samen (bovenstaande figuur).
Aangezien bij dik verchromen hoge kathodische stroomdichtheden en dus
stroom per volume-eenheid, zal het vaak nuttig zijn een badkoelsysteem te voorzien dat is aangepast aan de badkoelsysteem aangepast aan het door het Joule-effect gedissipeerde vermogen.
TOEPASSINGSTECHNIEKEN
Vorm en oppervlakte afwerking
De uiteindelijke kwaliteit van de dikke chroom afzetting hangt samen met de oppervlakteafwerking en de vorm van het te coaten onderdeel.
het te coaten onderdeel.
Dik chroom versterkt de gebreken van het basismetaal, hoe dikker het is
hoe groter de dikte. Het oppervlak moet daarom vrij zijn van putjes, occlusies, geharde plekken, het oppervlak moet daarom vrij zijn van putjes, occlusies, verharde plekken, metaalscheuren, trekstrepen, hardingstappen, blaasgaten, enz.
Ook moet rekening worden gehouden met de toename van de oppervlakteruwheid door te voorzien in voorafgaand lappen, polijsten of slijpen (totale ruwheid R t ≤ 1 µm en R a ≤ 0,5 µm).
Elektrolytisch chroom, dat door slijpen of honen kan worden bewerkt, kan worden gebruikt voor het verkrijgen van superfinishing, kunnen zeer lage ruwheden worden verkregen: R a van 0,1 tot 0,02 µm.
Keuze van afzetting Voor een cilindrisch onderdeel met tolerantie kan door verchromen een oppervlak worden verkregen dat oppervlak dat zonder retoucheren kan worden gebruikt, waarbij echter in aanmerking moet worden genomen dat de tolerantie op de verchroomde diameter de algebraïsche som is van de ewerkingstoleranties van het substraat en de diktetolerantie van de verchroming.
Verchromen op maat
- Chroomdikte ≤ 12 μm: droge wrijving, snijgereedschappen bijvoorbeeld ;
- Chroomdikte 10 tot 25 μ: matrijzen,
- chroomdikte 20 tot 60 μm: glijwrijving, lichte slijtagepreventie of
corrosiepreventie.
Dik verchromen
- Dikte > 50 μm, soms tot 500 μm om nauwkeurige afmetingen te garanderen na het slijpen op onderdelen :
- Nieuw: belangrijke bescherming tegen slijtage (slijtage en corrosie);
- Bewerkingsfouten of versleten onderdelen: bijdrage > 50 μm en diametertolerantie ≤ 40μm na
slijpen
Voor- en nabehandelingen
Pre-chroombehandelingen zullen vuil, oxiden en ook de geharde oppervlaktelaag verwijderen oppervlaktelaag en mogelijk de ruwheid verminderen. Om de
Om de vermoeiingslevensduur te verbeteren kan shot peening gespecificeerd worden:
- Shot peening intensiteit 0,3 mm boog, staal R m < 1100 MPa,
- shot peening intensiteit 0,4 mm boog, staal R m ≥ 1100 MPa,
Na elektrolytische verchroming, hoogsterkte staalsoorten, vanwege de intense
Na elektrolytisch verchromen ondergaan hogesterktestalen verbrossing als gevolg van de intense afgifte van waterstof.
De eigenschappen van dergelijke onderdelen worden hersteld door een zogenaamde ontgassende warmtebehandeling die die de diffusie van waterstof naar buiten toe bevordert, onmiddellijk na het verchromen (minder dan 4 uur) en vóór elke mechanische afwerking.
Onderdelen die bestand moeten zijn tegen vermoeiing en niet voorgespannen zijn, ondergaan de volgende warmtebehandeling 400 tot 480°C gedurende minimaal 1 uur, maar dit kan leiden tot een vermindering van de hardheid van het chroom en
hardheid van het chroom en het staal.
Een spanningsverminderende behandeling bij 135-150°C gedurende 2-5 uur kan worden voorgeschreven, nadat de chroomafzetting is verholpen.
In alle gevallen wordt inspectie met magnetische deeltjes of kleurstofpenetrant aanbevolen voor en na en na het slijpen van chroom, omdat slecht uitgevoerd slijpen leidt tot meer scheurvorming van de afzetting.
STRUCTUUR EN EIGENSCHAPPEN VAN HARDCHROOM
Zelfs bij geringe diktes van 0,5 tot 1 μm gaat de chroomafzetting
afzetting scheuren omdat de interne spanningen van de afzetting
(≈ 100 MPa) hoger zijn dan de taaiheid van het chroom (≈
15 MPa). Microscopisch onderzoek toont dus karakteristieke scheurnetwerken, netwerken die elkaar zonder continuïteit overlappen naarmate de afzetting groter wordt. Dichtheid van de afzetting wordt pas verkregen vanaf 30 tot 50 μm dikte.
In tegenstelling tot andere galvanische processen is de korrelgrootte buitensporig fijn, 0,008 tot 0,12 μm; deze wordt alleen zichtbaar door röntgenstraling en wordt alleen gewijzigd door warmtebehandelingen van meer dan 400°C en langer dan een uur, een wijziging die samenvalt met een die samenvalt met een afname van de hardheid. Hardheid en slijtvastheid zijn twee essentiële eigenschappen van
hardheid en slijtvastheid zijn twee essentiële eigenschappen van elektrolytisch chroom. Met de parameters in de paragraaf "kenmerken van hardverchroming" kan deze waarde in de meeste gevallen worden vastgesteld. Zal het mogelijk zijn deze waarde vast te stellen, in het beste geval tussen 800 en 1.000 HV.