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電鍍結(jié)晶步驟
吸附原子通過表面擴散,到達生長點而進入晶格,或吸附原子相互碰撞形成新的晶核并長大成晶體。
金屬離子以一定的電流密度進行陰極還原時,原則上,只要電極電位足夠負,任何金屬離子都可能在陰極上還原,實現(xiàn)電沉積。但由于水溶液中有氫離子、水分子及多種其他離子,使得一些還原電位很負的金屬離子實際上不可能實現(xiàn)沉積過程。所以,金屬離子在水溶液中能否還原,不僅決定于其本身的電化學性質(zhì),還決定于金屬的還原電位與氫還原電位的相對大小。若金屬離子還原電位比氫離子還原電位更負,則電極上大量析出氫,金屬沉積。金屬離子還原析出的可能性是獲得鍍層的首要條件,而要獲得質(zhì)量優(yōu)良的鍍層,還要有合理的鍍液組成和合理的工藝控制。
電鍍層在使用一段時間后,因模具零件型面高低不平可能造成鍍層表面變黑,應在模具保養(yǎng)作業(yè)時定期用800#的細砂紙清除黑面,否則易造成鍍層損傷。
模具零件加強筋或R角等部位,因受力較大,一般在2000沖次后應立即確認鉻層狀態(tài),正常情況下,模具零件整體清洗保養(yǎng)用800#以上的細砂紙對其進行拋光處理。
小面積鍍層脫落處理方法:發(fā)現(xiàn)模具有小面積鍍層脫落后,若不及時處理,脫落面會很快擴散。為抑制鉻層脫落擴散,采用浸泡煤油的細油石(400#)對脫落處基體與鍍層交接位置進行細磨、鈍化處理,使段差區(qū)域漸變過渡,減少鉻層脫落面積,處理工具與方法。
電鍍過程分析,為降低氫脆危害,鍍鉻廠家通常在鍍鉻后進行消氫處理以消除氫脆失效產(chǎn)生的影響。日本學者曾對模具零件電鍍后的脫氫工藝開展深入研究,并得出了在(190±15)℃進行30min加熱脫氫處理,保溫約3h后隨爐緩冷至100℃后自然冷卻可獲得良好脫氫效果的結(jié)論。對電鍍廠家的電鍍工藝開展失效機理分析過程發(fā)現(xiàn),該模具零件酸洗及電鍍工序后脫氫處理不及時或不充分,造成電鍍后脫氫不徹底而產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。由于氫脆裂紋具有延滯性,鍍鉻過程中或鍍鉻結(jié)束后模具零件表面無明顯裂紋,模具在后期使用過程中在外力沖擊載荷作用下促進氫脆的生長與擴展,終致使模具零件表面出現(xiàn)裂紋。綜合上述分析結(jié)果可知,壓邊圈的結(jié)構(gòu)強度、鑄件及鑄棒的金相組織與力學性能均符合行業(yè)技術標準,但模具零件在淬火或補焊過程中產(chǎn)生細小裂紋以及在鍍鉻過程中因脫氫不徹底導致裂紋生成及裂紋源不斷生長與擴展。
模具零件熱處理階段,根據(jù)模具電鍍廠現(xiàn)有的淬火設備情況,主要采取感應淬火、火焰淬火及激光淬火,其中,激光淬火熱輸入量蕞低,開裂傾向也蕞低,但激光處理對母材質(zhì)量要求較高。當對可滿足激光淬火的材質(zhì)采用感應淬火時,可能造成淬火硬度過高及淬火應力過大的缺陷,且過剩的材質(zhì)性能易導致淬火后馬氏體晶體粗大、應力更加集中的現(xiàn)象,從而加劇鍍鉻開裂的風險。因此,模具廠對模具零件進行熱處理時,應根據(jù)母材的合金成分選擇合適的淬火設備與淬火工藝。