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電鍍層可分為哪幾類?
電鍍的目的是:改善材料的外觀,提高材料的各種物理化學性能,賦予材料表面特殊的耐蝕性、耐磨性、裝飾性、焊接性及電、磁、光學性能等。鍍層一般為幾微米到幾十微米厚。
鍍層種類很多,按使用性能分類,可分為:
①防護性鍍層,例如鋅、鋅-鎳、鎳、鎘、錫等鍍層,作為耐大氣及各種腐蝕環(huán)境的防腐蝕鍍層。
②防護-裝飾性鍍層,例如Cu-Ni-Cr鍍層等,既有裝飾性,又有防護性。
③裝飾性鍍層,例如Au及CH-Zn仿金鍍層、黑鉻、黑鎳鍍層等。
④耐磨和減磨鍍層,例如硬鉻、松孔鍍、Ni-SiC、Ni-石墨、Ni-PTFE復合鍍層等。
模具?電鍍的狀態(tài)要求有哪些?
模具電鍍零件硬度達到要求。拉深模零件表面在板材成形過程中承受巨大載荷,尤其在拉深筋槽R角部位,當筋槽R角硬度不足時,易出現(xiàn)疲勞磨損、塌陷及變形等失效形式,降低模具零件精度與制件成形質(zhì)量。電鍍前需檢查拉深模筋槽R角的硬度是否滿足要求(48~53HRC),針對局部硬度不足區(qū)域,采用火焰淬火強化處理以增大表層硬度。型面和拉深筋槽R角部位無砂眼、裂紋;壓邊圈上不能存在阻礙板料流動的凹凸缺陷。
鉻層厚度通常約為20~40μm,無法覆蓋型面上的砂眼或裂紋等缺陷,由于電鍍過程中的電解反應是尖波放電,波峰變厚、波谷變薄,缺陷反而會因鍍鉻酸洗出現(xiàn)擴大現(xiàn)象,降低模具零件型面精度與鉻層附著質(zhì)量。針對上述缺陷,通常采用裂紋探傷劑(DPT-5)探測模具零件型面的缺陷分布,并采用材質(zhì)接近的鑄鐵焊條TM2000系列進行修復,確保熔敷金屬與母材的兼容性,為鉻層的附著創(chuàng)造良好基礎,否則容易導致鉻層脫落或焊接處凸起。
模具零件電鍍原理
鍍鉻是通過電化學方法在固體表面上沉積一層金屬鉻的過程,電解液為鉻酸溶液,模具零件為陰極,在特定的電壓和電流密度的陽極上進行氧化反應產(chǎn)生氧氣,在陰極上發(fā)生還原反應產(chǎn)生氫氣,從而析出鉻并附著在模具零件表面。
某車型后側(cè)門內(nèi)板壓邊圈結(jié)構(gòu),材質(zhì)為GM246,質(zhì)量6.4×103kg,其筋條厚度分別為30、40mm,符合模具筋條≥30mm的技術規(guī)范。為改善鈑金拉傷缺陷,對其進行電鍍處理以提升模具零件的硬度與降低型面粗糙度。跟蹤模具零件電鍍后的生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)現(xiàn),經(jīng)約1200沖次后鈑金表面出現(xiàn)多條可視的拉傷,檢查壓邊圈發(fā)現(xiàn)其表面也存在多處長度為45~100mm的細密裂紋(見圖4(b)),且模具零件裂紋與鈑金拉傷處完全吻合。因此,如何規(guī)避電鍍后模具零件表面出現(xiàn)裂紋成為解決問題的關鍵。為剖析模具零件電鍍開裂的失效機理,聯(lián)合鑄造廠、模具廠及模具鍍鉻廠家三方,分別從模具結(jié)構(gòu)強度、模具鑄件質(zhì)量、模具熱處理工藝及模具電鍍過程氫脆現(xiàn)象的控制等維度進行分析。