خدمات آبکاری کروم سخت

کروم سخت

کروم چیست؟

کروم فلزی سفید خاکستری سخت و شکننده است. قابلیت پرداخت سطحی آن تا جلای آیینه ای از خصوصیات بارز و منحصر به فرد آن است.

• علامت اختصاری در جدول تناوب : cr
• عدد اتمی: 24
• وزن اتمی: 51.996
• طبقه بندی: فلز
• ساختار کریستال: مکعب بدن محور (bcc)
• مشخصه: فلز خاکستری سخت، شکننده، نقره ای.

خواص کروم

کروم در ۱۸۷۵ درجه سانتیگراد ذوب می‌شود و در مقابل زدگی شیمیایی به خوبی مقاوم است. خصوصیات فیزیکی حاصل از آبکاری کروم سخت تا دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد هیچ تغییری نمی‌کند.
کروم از سخت ترین مواد رایج و دسترس است. به همین علت کلمه «آبکاری کروم سخت» در صنعت رایج شده است. سختی متوسط کرم عبارت از ۸۵۰-۱۲۰۰ ویکرز است.
البته دستیابی به چنین سختی هایی به سادگی امکان پذیر نیست و به عوامل مختلف و متعددی بستگی دارد.

آبکاری کروم سخت

ایجاد یک لایه پوشش سخت فلزی از جنس کروم بر روی اجسام رسانای فلزی برای کاربردهای صنعتی و جلوگیری از سایش یا بالابردن مقاومت سطح قطعات به روش الکترولیز را آبکاری کروم سخت می‌گویند.
بنابر این کروم سخت (Chrome plating) یک پوشش نسبتاً ضخیم کاربردی است که به منظور انتقال خواص سطحی خاص روی یک بستر فلزی (معمولاً فولادی) قرار دارد.
هدف اولیه گسترش پوشش کروم سخت این بود که از طریق ایجاد سطحی با ضریب اصطکاک کم در مقابل خراش، سایش و خوردگی مقاومت کنند و عمر کاری قطعات را افزایش دهند.
فرآیند آبکاری با کروم سخت فلزات برای اهداف تزئینی و محافظتی از دیرباز موردتوجه بوده است. بدون شک این صنعت متحول شده و روش‌های نوین جایگزین روش‌های سنتی گشته است. در کشور ما نیز با رشد صنایع و گسترش فعالیت‌های مهندسی و صنعتی دامنه کاربرد آبکاری فلزات در حال توسعه است.
آبکاری کروم سخت یک فرایند آبکاری الکتریکی است که فلز کرم از محلول اسیدی کرومیک اسید رسوب می‌کند. ضخامت پوشش کروم سخت بین 2 تا 3000 میکرومتر متغییر است. ضخامت های کم در آبکاری کروم سخت بیشتر برای قطعاتی استفاده می‌شود که در معرض سایش قرار دارند یا در محیط خورنده قرار میگیرند. ضخامت های زیاد برای قطعاتی است که تعمیر شده و یا برای جبران کاهش سایز آنها استفاده می‌شود.

عوامل انتخابی در انتخاب کروم سخت

در انتخاب پوشش کروم سخت برای قطعات معین باید مشخصات زیر موردتوجه قرار گیرد:
سختی ذاتی و مقاومت سایشی پوشش کروم سخت که مطلوب است.
ضخامت پوششی که لازم است.
شکل، اندازه و اسکلت قطعه‌ای که باید پوشش داده شود.
مواد یا فلزی که قطعه از آن ساخته شده است.

تفاوت آبکاری کروم سخت با آبکاری کروم تزیینی

پوشش کروم سخت بعنوان پوشش صنعتی، فرایندی و مهندسی نیز معروف است این پوشش به دلایل زیر با پوشش های تزئینی کروم تفاوت دارد:

• هدف اولیه گسترش پوشش کروم سخت این بود که از طریق ایجاد سطحی با ضریب اصطکاک کم در مقابل خراش، سایش، گرما و خوردگی شیمیایی مقاومت کند و عمر کاری قطعات فرایندی را افزایش دهد. ولی آبکاری کروم تزئینی صرفا جهت زیبایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• هدف مهم دیگر این است که ابعاد قطعاتی که اندازه آنها طبق مشخصات از پیش تعیین شده نیست بازسازی شود.
• کروم سخت به طور معمول برخلاف رسوبات تزئینی کروم، که دارای ساختار میکرو ناپیوستگی (میکرو متخلخل، میکرو ترک) هستند، بدون ترک خوردگی است.
• قشر کروم تزئینی دارای پرزها و منافذ زیادی است ولی قشر کروم سخت بدون منفذ بوده و فقط ممکن است شامل میکروترکهایی باشد
• کروم سخت ضخیم تر از کروم تزئینی است. ضخامت پوشش کروم سخت معمولا در دامنه 2.5 تا 500 میکرو متر است در حالی که ضخامت پوشش کروم تزئینی حدود 1 تا 2 میکرومتر است.
• لایه‌های پوششی کروم براق با ضخامت پایین (در حدود ۱ میکرومتر) که غالباً در کروم کاری تزیینی با آن روبه رو هستیم فولاد را در مقابل خوردگی حفاظت نمی‌کنند، کروم کاری ضخیم که در مقابل خوردگی ضمانت کافی داشته باشد فقط از طریق کروم کاری سخت امکان‌پذیر است. با توجه به اینکه پوشش‌های کروم الکترولیتی سطح مورد آبکاری را به طور کامل نمی‌پوشانند ازاین‌رو کروم کاری تزیینی هرگز به تنهایی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد بلکه همواره آن را به عنوان پوشش نهایی بر روی واکنش‌هایی که حفاظت سطح را در مقابل خوردگی ضمانت می‌نمایند به کار می‌روند.
• پوشش کروم سخت به استثناء مواردی مستقیما روی فلز پایه نشانده می‌شود. ولی کروم تزئینی روی زیر لایه ای از نیکل براق یا مس بکار می‌رود.

این تفاوت در جدول زیر آمده است:
 

کاربردهای آبکاری کروم سخت

برخی از کاربردهای مهم آبکاری کروم سخت را اینگونه می‌توان نام برد:

• پوشش کروم سخت سیلندرها و میله های هیدرولیک؛
• آبکاری کروم سخت رول های صنعتی؛
• پوشش کروم سخت سیلندرهای موتور دیزل؛
• پوشش کروم سخت ساقه موتور اتومبیل و حلقه های پیستون؛
• آبکاری کروم سخت قالب های پلاستیکی ؛
• آبکاری کروم سخت ترمیم میل لنگ های فرسوده؛
• آبکاری ابزار تشکیل فلز ؛
• پوشش کروم سخت ابزار برش مقاومت سایشی
• کاربرد در ابزار سازی ها
• پوشش آبکاری کروم سخت جهت بازسازی قطعات
• افزایش طول عمر قطعات
• ...

بیشترین پوشش کرم سخت برای قطعات آلیاژهای آهنی به کار می‌رود ولی در بعضی کاربردهای فضایی آلیاژهای پایه نیکل و آلومینیوم نیز کروم سخت می‌شوند. از نقطه نظر فرآیندی پوشش کروم سخت ممکن است بدون توجه به سختی سطح یا ترکیب شیمیایی بر روی فولادها انجام بگیرد. به شرطی که سختی فلز پایه به اندازه ای باشد که در شرایط کاری از لایه کروم سخت محافظت کند. مشابه آن چدن‌ها را نیز می‌توان کروم سخت نمود به شرطی که سطح قادر باشد جریان لازم را هدایت کند تا پوششی عاری از حفره، حباب، ناخالصی های سیلیکاتی بزرگ و لبه های تیز ایجاد شود.

• سختی کروم در برابر سایش
• معمولا فرسودگی و سایش قطعات صنعتی و مکانیکی تحت شرایط زیر واقع می‌شود:
• اصطکاک خشک
• اصطکاک تحت فشار (در حضور روغن)
• اصطکاک ناشی از چرخش (در حضور روغن)
• عملیات سایشی
• سایش در حرارت بالا

مثال‌های هریک از این شرایط را می‌توان به ترتیب زیر بیان کرد:

• چرخ دنده ها، قالب‌های کشش و …
• شفت و پیستون‌های هیدرولیک و …
• شفت چرخ دنده‌ها، میل لنگ‌ها و …
• قالب‌های آجر، آسیاب شکر.

این مثالها تنها گوشه ای از موارد کاربرد وسیع و گسترده «آبکاری کروم سخت» را نشان می‌دهد.

به جرئت می‌توان ادعا کرد عمر قطعات و وسائلی که با پوششی از «کروم سخت» محافظت شده اند، ۵ تا ۱۰ برابر بیشتر از عمر قطعات مشابه است که فاقد پوشش «کروم سخت» است.

مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و حرارت

کرم سخت در بسیاری از صنایعی که با مواد شیمیایی سروکار دارند همچون صنایع غذایی، صنایع دارویی و بهداشتی، صنایع رنگ سازی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کرم مقاومت بسیار خوبی در مقابل مواد اکسید کننده و احیا کننده از خود نشان می‌دهد. به غیر از گاز کلر و کلریدریک اسید که به سرعت بر آن اثر می‌کنند، سایر اسید های معدنی تاثیر چندانی بر کرم ندارند. همچنین بجز تری کلرو استیک اسید تقریبا تمامی اسید های آلی بر آن بی تاثیرند.

قطعات مختلف ماشین‌های پلاستیک که در تماس با پلاستیک مذاب هستند لازم است حتما پوشش «کروم سخت» داشته باشند.

پلاستیک های مذاب به خصوص انواع پلاستیک های وینیل خاصیت اسیدی و خورندگی داشته و قطعات دستگاه و قالبها را به مرور زمان دچار خوردگی شدید می‌نمایند. چنانچه قطعات مزبور با قشری از کرم سخت به ضخامت ۲/۵ – ۲۵ میکرون پوشیده شوند عمر آنها به طرز قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت.
“کروم سخت” اثرات ناشی از افزایش درجه حرارت را به خوبی تحمل می‌کند. اولین اثر ناشی از افزایش درجه حرارت نرم شدن فلز است که در اغلب فلزات دیده می‌شود، ولی “کرم سخت” ضمن حفظ مقاومت خود در برابر خوردگی شیمیایی تا دمایی بیش از۴۰0 درجه سانتیگراد سختی خود را نیز حفظ می‌کند.
با افزایش درجه حرارت از ۴۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد سختی شروع به کاهش می‌کند و درجه سختی از ۹۰۰ به ۴۵۰ ویکرز کاهش می‌یابد. افزایش درجه حرارت تا ۱۲۰0 سانتیگراد باعث کاهش سختی تا ۳۰۰ ویکرز می‌شود.

افزایش مقاومت قطعات و فلزات در برابر خوردگی، حرارت و نیز افزایش طول عمر قطعات از مهمترین کاربرد پوشش کروم سخت است

خواص ظاهری و تزئینی آبکاری کروم سخت

ظاهر کروم از جذابیت خاصی برخوردار است با این حال آبکاری کروم تزئینی به هیچوجه پوشش مناسبی برای مقابله با سایش نیست.
“کروم سخت” بسته به ضخامت مورد استفاده (به طور معمول ۱۰ – ۵۰ میکرون) می‌تواند ضمن حفظ خواص خود، از ظاهر قابل قبول و جذابی برخوردار باشد و بسته به نوع کاربرد قطعه ظاهر آن از مات تا جلای آینه ای می‌تواند تغییر کند.
برای مثال قالبهای شیشه عینک باید دارای جلای آینه ای و قطعات یک میکروسکوپ می‌تواند مات باشد.

ضخامت مناسب کروم سخت

کاربرد اصلی کروم سخت، فلز پایه و ضخامت لازم و توصیه شده جهت آبکاری آن در جدول زیر آورده شده است

       

اندازه گیری سختی کروم

سختی پوشش کروم را نمی‌توان از طریق روش های سختی سنجی برینل یا راکول بطور دقیق تعیین کرد. چون پوشش کروم سخت برای این آزمایش ها نازک است. نفوذ الماسه در این آزمایش ها به فلز پایه آسیب می‌رساند و تحت تاثیر آن قرار می‌گیرد به همین دلیل نیز معمولا سختی اندازه گیری شده کمتر از سختی واقعی است. روش اندازه گیری سختی پوشش کروم سخت روش نوپ توسط الماس مقطع هرمی با زاویه 136 درجه است و همچنین سطح پوشش می‌بایستی تا حد امکان پولیش شود.

اندازه گیری دقیق و معتبر سختی رسوب کروم سخت مشکل است و مقادیر آن به شرایط آزمایش بستگی دارد، به این ترتیب اندازه سختی کروم سخت معمولاً نباید به عنوان کنترل مشخصات و معیار دائمی کنترل کیفیت باشد.

تأثیر درجه حرارت

در کاربردهای سایشی درجه حرارت بر روی سختی پوشش کروم سخت تأثیر قابل توجهی دارد.
سختی پوشش کروم در دمای بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد شروع به کاهش می‌کند. در کاربردهای سایشی که دمای کاری از ۴۲۰ تجاوز می‌کند پوشش کروم سخت نباید استفاده شود.

مزایای و خواص آبکاری کروم سخت

روکش‌های لایه کروم رنگی شبیه نقره٬ سفید مایل به آبی دارند، قدرت انعکاس سطح کروم کاری شده و کاملاً صیقلی شده در حد ۶۵% است (برای نقره ۸۸% و نیکل ۵۵%) در حالی که خاصیت انعکاس نقره و نیکل با گذشت زمان ضایع می‌شود در مورد کروم سخت تغییری حاصل نمی‌شود.
لایه‌های کروم سخت قابل جوشکاری نبوده و رنگ‌کاری و نقاشی را نمی‌پذیرند.
کروم سخت در مقابل گازها، مواد قلیایی و نمک‌ها مقاوم است، اما اسید سولفوریک و اسید کلریدریک و سایر اسیدهای هالوژن‌دار در تمام غلظت‌ها و در تمام درجه حرارت‌ها بر روی کروم تأثیر می‌گذارند.
به دنبال رویین شدن شیمیایی، روکش‌های کروم سخت مقاومت خوبی در اتمسفر از خود نشان می‌دهند و کدر نمی‌شوند، ازاین‌رو به تمیز کردن و یا نو نمودن توسط محلول‌ها یا محصولات حل‌کننده اکسیدها را ندارند.
روکش‌های کروم سخت تا ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد هیچ تغییری ازنظر کدر شدن متحمل نمی‌شوند.
رویین شدن حالتی است که در طی آن در سطح کروم٬ اکسید کروم (۳+) تشکیل می‌شود. این عمل موجب جابه‌جایی پتانسیل کروم از ۰٫۷۱۷ به ۱٫۳۶ ولت می‌شود و کروم مثل یک فلز نجیب عمل می‌نماید.

به جرئت می‌توان ادعا کرد عمر قطعات و وسائلی که با پوششی از «کرم سخت»محافظت شده اند، ۵ تا ۱۰ برابر بیشتر از عمر قطعات مشابه است که فاقد پوشش «کروم سخت» است.
کروم سخت در بسیاری از صنایعی که با مواد شیمیایی سروکار دارند همچون صنایع غذایی،صنایع دارویی و بهداشتی، صنایع رنگ سازی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کرم مقاومت بسیار خوبی در مقابل مواد اکسید کننده و احیا کننده از خود نشان می‌دهد. به غیر از گاز کلر و کلریدریک اسید که به سرعت بر آن اثر می‌کنند، سایر اسید های معدنی تاثیر چندانی بر کرم ندارند. همچنین بجز تری کلرو استیک اسید تقریبا تمامی اسید های آلی بر آن بی تاثیرند.

از مهمترین مزایای آبکاری کروم سخت می توان به این موارد اشاره نمود:

• سختی بالا (حدود 1000 HV)
• ضریب اصطکاک کم؛
• مقاومت در برابر سایش؛
• مقاومت در برابر خوردگی ؛
• مقاومت در برابر فشار و گرما
• مقاومت بسیار خوبی در مقابل مواد اکسید کننده و احیا کننده
• مقاومت در برابر اسیدها
• عدم تاثیر گذر زمان بر درخشندگی سطح و کدر شدن
• افزایش 5 تا 10 برابری عمر قطعات

«اصفهان پوشش» ارائه دهنده خدمات آبکاری کروم سخت با کیفیت و قیمت مناسب جهت پوشش دهی انواع قطعات صنعتی و نظامی

جهت دریافت اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط باشید

09138271941