III. ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn
2. ý nghĩa thực tiễn
3.3.4. Cấu tạo và tính chất lớp mạ Crôm cứng
Mạ crôm cứng là lớp mạ crôm dầy trên các vật liệu nền, có độ dầy từ vài
m
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 49
Mạ crôm cứng có thể sử dụng các loại dung dịch mạ, nh−ng th−ờng sử dụng nhất là dung dịch mạ crôm thông th−ờng.
Xử lý tr−ớc khi mạ crôm cứng có ảnh h−ởng quan trọng đến chất l−ợng bề mặt và độ bám chắc của lớp mạ. Vì vậy xử lý tr−ớc khi mạ là việc rất quan trọng. Do ứng suất nội lớp mạ crôm rất cứng nên khi mạ crôm dễ sinh ra giòn hydrô kim loại nền, do đó sau khi mạ cần sử lý nhiệt khử hydro. Mạ crôm cứng đ−ợc sử dụng rộng r>i trong công nghiệp để tăng độ bền, khả năng chống mài mòn của chi tiết máy. Những dụng cụ chịu mài mòn th−ờng đ−ợc mạ crôm cứng, độ dày lớp mạ theo bảng 3.3.1.
Bảng 3.3.1. Bề dày lớp mạ crôm chi tiết, dụng cụ
Độ dày crôm cứng(àm) Các loại chi tiết
5 Dũa, mũi khoan, bánh răng
10 Khuôn chất dẻo
100 Khuôn kim loại, xéc măng, xy lanh
150 Trục quay, trục trơn
400 Xéc măng nén khí, xéc măng động cơ đốt trong
- Lớp mạ crôm có cấu tạo tinh thể rất nhỏ mịn. Lớp crôm có tinh thể nhỏ nhất: 0,001- 0,01àm. Lớp crôm mờ và sữa có tinh thể to hơn: 0,1 -10àm. Lớp mạ crôm có chứa 0,2-0,5 % oxy, 0,003-0,007% hydro và một ít nitơ. Nhiệt độ dung dịch càng cao, mật độ dòng điện càng thấp thì thể tích khí lẫn vào crôm càng bé. Sau khi mạ đem xử lý nhiệt ở 3000C có thể làm thoát đ−ợc đến 80% hydro ra khỏi kim loại mạ.
- Tính chất qua trọng nhất của lớp mạ crôm là độ cứng và tính chịu mài mòn. Độ cứng lớp mạ crôm khoảng 850 – 1150 HV khi độ cứng đạt từ 750 – 800HV thì khả năng chịu mài mòn là tốt nhất.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 50
- Độ cứng lớp mạ crôm có liên quan đến nhiệt độ, mật độ dòng điện và thành phần dung dịch. Khi mạ crôm cứng trong dung dịch tiêu chuẩn, khi hàm l−ợng CrO3 cố định, hàm l−ợng H2SO4 thì độ cứng giảm. ảnh h−ởng của nhiệt độ và mật độ dòng điện đến độ cứng theo đồ thị sau.
Từ đồ thị ta thấy ở mật độ dòng điện thấp đ−ợc lớp mạ có độ cứng cao, nh−ng độ kết tủa chậm, thông th−ờng sử dụng mật độ dòng điện 50A/ dm2, nhiệt độ 600C.
Độ cứng của lớp mạ crôm cũng thay đổi khi xử lý nhiêt, ở nhiệt độ 2000C độ cứng bắt đầu giảm, ở d−ới nhiệt độ 4000C giảm đi rất ít nếu xử lý
400 500 600 900 800 700 1000 1100 40 30 20 15 80 60 40 30 15 20 (A/dm ) 80 60 2 Nhiệt ủộ (oC) ðộ cứng HV
Hình 3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt ủộ và mật độ dòng điệnủến ủộ
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nụng nghiệp ... 51
nhiệt ở 6000C thì độ cứng giảm đi nhiều. Vì vậy chỉ xử lý nhiệt ở nhiệt độ d−ới 4000C, vẫn đảm bảo độ cứng vốn có.
Điện phân ở nhiệt độ và mật độ dòng điện thuộc miền giáp ranh giữa crôm bóng và crôm sữa sẽ cho lớp mạ có tính chịu va đập và mài mòn cao. Cao nhất là các lớp mạ thu đ−ợc từ dung dịch lo>ng và mạ ở 60-680 C.