4.5 Процесс химического хромирования
Процесс химического хромирования можно применять для деталей сложной конфигурации, в отличии от гальванического хромирования, где сложно прокрыть даже малейшие углубления.
В основу процесса химического хромирования положена реакция восстановления хрома из водных растворов его солей с помощью гипофосфита натрия NaPO2H2 и некоторых других химреактивов. Химическое хромирование позволяет получить на поверхности металлических деталей покрытие серого цвета, которое после полирования приобретает нужный блеск. Хром хорошо ложится на никелевое покрытие. Наличие фосфора в хроме, полученном химическим путем, значительно увеличивает его твердость. После хромирования необходимо провести Термическую обработку.
Воду для химического хромирования необходимо брать дистиллированную. Химреактивы подойдут как минимум маркировки «Ч».
Процесс хромирования металлов и сплавов заключается в следующем.
- Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов,
- Затем деталь активируют .
- Хромирование. Последовательность приготовления: все химреактивы (кроме гипофосфита натрия) растворяют в воде обязательно в эмалированной или стеклянной посуде. Затем раствор разогревают до рабочей температуры и только после этого растворяют гипофосфит натрия и завешивают детали в раствор. Растворы, применяемые для химического хромирования, подразделяются на кислые (рН 4-6,5) и щелочные (рН выше 6,5). Кислые растворы предпочтительнее применять для покрытия черных металлов, меди и латуни. Щелочные - для нержавеющих сталей. Кислые растворы (по сравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. У щелочных растворов основное преимущество - более надежное сцепление пленки покрытия с основным металлом.
- Повысить сцепление пленки покрытия с основным металлом помогает - термическая обработка - процесс заключается в нагреве хромированных деталей до температуры 400°С и выдержке их при этой температуре в течение 1 часа. Если покрываемые хромом детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т.п.), то при температуре 400°С они могут потерять свое основное качество - твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270-300°С с выдержкой до 3 ч. Такая термообработка повышает и твердость хромового покрытия.
Составы растворов для хромирования.
Состав 1 : г/л
Фтористый хромил (Дифторид-диоксид хрома) CrO2F2 0 – 14
Лимоннокислый натрий Na3C6H5O7- 7
Уксусная кислота 10мл/л
Натрий фосфорноватистокислый NaPH2O2*H2O – 7
Температура 85-90°С
рН - 8-11
скорость 1,0-2,5 мкм/ч
Состав 2 : г/л
Фтористый хромил CrO2F2- 16
Хлористый хром = СrСl2- 1
Натрий уксуснокислый CH3COONa*3H2O – 10
Щавелевокислый натрий Na2C2O4- 4,5
Натрий фосфорноватистокислый NaPH2O2*H2O -10
Температура 75-90°С
рН - 4-6
скорость осаждения 2-2,5 мкм/ч
Состав 3: г/л
Фтористый хромил CrO2F2 -17
Хлористый хром СrСl2 -1,2
Лимоннокислый натрий Na3C6H5O7 -8,5
Натрий фосфорноватистокислый NaPH2O2*H2O – 8,5
Температура 85-90°С
рН - 8-11
скорость осаждения 1-2.5 мкм/ч
Состав 4: г/л
Уксуснокислый хром Cr(CH3COO)2- 30
Уксуснокислый никель (CH3COO)2Ni-1
Гликолевокислый натрий HOCH2COONa = C2H3NaO3-40
Натрий уксуснокислый CH3COONa*3H2O-20
Лимоннокислый натрий Na3C6H5O7 -40
Уксусная кислота 14 мл /л
Гидроксид натрия NaOH-14
Натрий фосфорноватистокислый NaPH2O2*H2O-15
Температура 99°С
рН - 4-6
скорость осаждения 2,5 мкм/ч
Состав 5 : г/л
Фтористый хромил CrO2F2 - 5-10
Хлористый хром СrСl2 - 5-10
Лимоннокислый натрий Na3C6H5O7 - 20-30
Пирофосфат натрия Na2H2P2O7 или Na4P2O7(замена гипофосфита натрия) 50-75
Температура 100°С
рН - 7,5-9
скорость осаждения 2-2,5 мкм/ч