影響注塑機鍍鉻零件質量的原因探討范文

本站小編為你精心準備了影響注塑機鍍鉻零件質量的原因探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：影響注塑機鍍鉻零件鍍鉻層質量的因素主要包括基體金屬、鍍前零件表面質量、析氫等。只有嚴格控制電鍍工序，選擇最佳工藝條件和工藝方法，才能保證鍍鉻零件高性能，降低產品生產加工成本。

關鍵詞：鍍硬鉻；硬度；耐磨性；耐熱性

0引言

鉻是帶青光的銀白色金屬。鍍鉻層是一種高硬度、高耐磨性的鍍層，它具有較好的耐熱性及良好的化學穩定性。鍍鉻根據工藝要求不同有以下幾種：裝飾性鍍鉻、滾鍍鉻、鍍硬鉻、鍍松孔鉻、黑鉻鍍層、鍍乳白鉻。由于鍍鉻層的良好性能，它在工業上獲得了廣泛應用。在注塑機行業中，一臺注塑機由上萬個零件組裝而成，其中采用鍍鉻零件至少近百種，如哥林柱、活塞桿、導桿、螺桿、頂針桿等。根據加工工藝，注塑機上的這些鍍鉻零件，都是鍍硬鉻。硬鉻又稱耐磨鉻，硬鉻鍍層不僅要有一定的光澤，而且要求底層的硬度高、耐磨性好并與基體結合牢固。硬鉻層具有以下特點：（1）有很高的硬度，一般為HV900～950；（2）有很高的耐磨性；（3）有很好的耐熱性，在大氣壓的條件下，能長久地保持原來的光澤，僅在400～450℃時才開始在表面上呈現氧化色；（4）在堿、硝酸、硫化物、碳酸鹽及大多數的氣體與有機酸中都有很高的化學穩定性；（5）易容于氫鹵酸類（如鹽酸）和熱的濃硫酸中〔1〕。

1基體金屬對鍍鉻層的影響

鍍鉻層與基體金屬的結合是否良好，與基體金屬的化學性質有著密切的關系〔2〕。有些金屬，特別是不銹鋼、電解的鉻等具有鈍化的性質，即這些金屬容易在其表面上生成一層氧化膜。這層氧化膜一般不易用肉眼看出，但它具有保護金屬不受腐蝕的作用。要在這類金屬上進行電鍍，如不經過活化處理，那是很難取得結合牢固的鍍鉻層的，因此設計時需選擇合適的材料進行電鍍處理。例如，我公司設計的PVC螺桿要求具有良好的機械性能，又要求在有機酸中具有良好的化學穩定性，因此我們選擇可以調質的不銹鋼材料做螺桿。當然，這種不銹鋼材料在有機酸中的化學穩定性遠不如鍍鉻層，因而也有設計者在不銹鋼螺桿上增加了鍍鉻的要求，但在不銹鋼的基體上鍍鉻是比較困難的，難以取得令人滿意的效果。我們又試著采用高級優質鋼調質并做噴焊雙金屬處理后，再做鍍硬鉻處理，但由于基體材料因素又造成螺桿牙底硬度偏低，客戶反應熔融時下膠料不順。也許有讀者要問在材料為38CrMoAlA的氮化螺桿上鍍鉻不就可以了嗎？而且價格相對還要便宜一些。價格確實要便宜很多，并且我們現在也是這樣做的，但由于38CrMoAlA的氮化螺桿氮化后表面形成一層氮化四鐵白亮化合物層，分子結構發生了變化，鉻原子在其表面附著力顯著減小，鍍鉻時要經過活化處理，否則也很難取得結合牢固的鍍鉻層。

2鍍前零件表面質量對鍍鉻層的影響

在有孔隙和裂紋的零件上，要鍍上質量良好的鍍層是比較困難的。當零件浸入電鍍槽時，電解液滲入零件的孔隙內，一定時間以后，滲入的電解液與基體金屬相互作用就會產生氫氣，若后者的壓力大于鍍層與基體金屬的結合力，鍍層就會發生起泡現象。為了消除零件表面上的凹凸不平和孔隙等缺陷，常把零件進行磨光和拋光加工。我司生產的鍍鉻軸表面都必需經過磨光和拋光加工后才能電鍍，而且磨后的表面質量必須達到要求后才能進行電鍍，如出現表面螺旋紋等表面缺陷，品管部將按不合格品處理。電鍍時鍍層在平滑的表面上的沉積比在粗糙表面上容易，這是因為粗糙表面實際的電流密度比表觀的電流密度要小，如果實際的電流密度造成該處的電位達不倒金屬的析出電位，那么該處就沒有鍍層。如有些零件孔內要通過冷卻用的水，需在孔內進行鍍鉻防銹處理，這時我們在設計時則要提高孔的表面粗糙度的要求，這樣才能獲得較好的電鍍層。

3析氫對鍍鉻層的影響

在任何電鍍液中，不論其PH值如何，由于水分子的離解，永遠存在一定量的氫離子。（1）氫脆。析出的氫氣有時會進入鍍層或鐵基體內，造成金屬的吸氫作用。鉻鍍層的吸氫程度相對于其它金屬的吸氫程度是很大的（約占鉻鍍層重量的0．45％）。氫在金屬內使得晶格歪扭，造成很大的內應力，也會使鍍層顯著變形。此時雖然從外觀上看不出缺陷，但它的機械性能都是不合格的，因為已經形成了“氫脆”。“氫脆”會使鍍鉻件脆裂或造成鍍鉻層脫落，因此鍍鉻時電鍍層也不能太厚。一般情況下，鍍鉻層最厚不超過0．07毫米。（2）針孔。如果在電鍍過程中氫氣泡在鍍件表面附得不牢固，而是周期性地出現和逸出，那么這些地方將形成線坑或點狀穴。在電鍍術語中通常把它們稱為麻點或針孔，這是鍍鉻件中極為常見的缺陷。（3）起泡。吸附在基體金屬細孔內的氫，有時會使鍍層產生小鼓泡，這也是鍍鉻件中常見的缺陷。鍍鉻零件常見缺陷有前面提到的起泡或脫皮、氫脆、針孔，還有粗糙（毛刺）、鍍層不均勻等。另外還有電鍍液對鍍層的影響、電鍍規范對鍍層的影響等，這些主要是由電鍍廠處理，在這里就不再講述。

4結束語

由于鍍鉻零件材質的特殊性，容易產生結合力不牢現象，產品極易脫鉻或返修率較高。因此必須嚴格控制相關電鍍工序，選擇最佳工藝條件和工藝方法，以保證鍍鉻層具有良好的耐腐蝕、耐磨等機械性能，并由此降低產品的生產加工成本。

參考文獻

〔1〕胡如南，陳松祺．實用鍍鉻技術（第2版）［M］．北京．國防工業出版社，2013：5

〔2〕任廣軍．電鍍工藝學［M］．北京：中國建材工業出版社，2016：12

作者:嚴厚明 時虹 嚴永奎 單位:東華機械有限公司