Lớp mạ sắt có độ xốp rãnh sẽ nhận được từ chất điện phân có thành phần như sau: 200 ữ 220 g/l FeCl24H2O; 100 g/l NaCl; 10 g/l MnCl2.4H2O và 0,8 ữ 1,0 g/l HCl. Chế độ điện phân: t = 800C; Dk = 20 ữ 50 A/dm2.
Để nhận được lớp kim loại xốp có chiều sâu của các rãnh theo yêu cầu và có độ bám dầu tốt, cần phải có các điều kiện điện phân thích hợp, mà nhờ đó có thể tạo ra được lớp mạ sắt không bị phân lớp nhưng đủ dàỵ Muốn vậy ta có thể sử dụng chất điện phân nguội N2 trong bảng 3.9.
Bảng 3.9
Thành phần các chất điện phân và chế độ điện phân sắt
Chất điện phân nguội Tên gọi các thành phần và chế độ điện phân Chất điện phân nóng N 1 N2 N3 FeSO4 .7H2O, g/l - - - 200 FeCl24H2O, g/l 200 ÷ 500 400 ÷ 600 400 ÷ 600 150 ÷ 200 NaCl, g/l 100 - - - N2H4HCL, g/l - 3 ÷ 5 - - Nồng độ pH 1,2 ÷ 2,2 0,6 ÷ 15 0,5 ÷ 13 0,6 ÷ 12 Nồng độ chất điện phân, oC 60 ÷ 90 20 ÷ 50 20 ÷ 50 20 ÷ 50 Mật độ dòng điện, A/dm2 10 ÷ 50 15 ÷ 40 10 ÷ 40 10 ÷ 40
Số lượng các vết rỗ (vết xốp) trên một đơn vị bề mặt catốt phụ thuộc vào chế độ điện phân và cường độ tan anốt. Tăng nhiệt độ chất điện phân và giảm mật độ dòng điện sẽ làm giảm độ xốp của lớp kim loại mạ (hình 3.24).
Lớp kim loại mạ có khoảng 50 lỗ rỗ trên 1mm2 là lớp kim loại có khả năng chứa dầu bôi trơn tốt, đồng thời chúng cũng có chất lượng bôi trơn cao (thông qua tốc độ chảy của dầu bôi trơn trên bề mặt các chi tiết).
http://www.ebook.edụvn 138
Ví dụ: tốc độ chảy của dầu (trong khoảng 60 giây đầu tiên) trên bề mặt chi tiết mài là 0,066mm/s, trên bề mặt mạ sắt nhẵn là 0,09mm/s, còn trên bề mặt mạ xốp là 0,129mm/s.
5. Mạ Niken
Quá trình mạ Niken được sử dụng rộng rãi với mục đích bảo vệ, đồng thời cũng để làm tăng độ bền chống mòn của một số chi tiết máy (vòng găng, píttông của xylanh thủy lực v.v…).
Chất điện phân thông dụng nhất của quá trình mạ Niken có thành phần như sau: 420 g/l Niken sunphát; 120 ữ 160 g/l Natri sunphát; 25 g/l Niken Clorua; 45 g/l Bo axit; 2,5 g/l Florua Natri; pH = 3,5 ữ 5. Chế độ mạ : t = 55 ữ 600C; mật độ dòng điện 10 A/dm2.
Anốt dùng trong trường hợp này là loại anốt tan bằng Niken.
Trong thực tế, để nhận được lớp mạ Niken có cơ tính theo nhu cầu, người ta phải sử dụng các chất điện phân và chế độ điện phân khác nhau [10].
• Quá trình mạ Niken bằng phương pháp hóa học. Đây là một quá trình công nghệ tiên tiến để tạo ra được lớp phủ Niken cứng và có độ bền chống mòn caọ Quá trình này được thực hiện không cần dòng điện mà chỉ dựa trên cơ sở tạo khả năng lắng bám của ion Niken lên bề mặt kim loại do sự tác dụng của Hypofotfit (MH2PO2).
Ưu điểm cơ bản của quá trình mạ Niken bằng phương pháp hóa học là có khả năng tạo ra được lớp kim loại mạ có bề dày đồng đều trên bề mặt các chi tiết có hình dáng phức tạp. Lớp mạ này sau khi gia công nhiệt ở chế độ ram (với nhiệt độ 4000C) sẽ đạt độ cứng 9000 ữ 9500 MN/m2 và độ bền chống mòn caọ
Trong thực tế người ta sử dụng các dung dịch axít và kiềm. Đối với lĩnh vực sửa chữa thì loại dung dịch axít được dùng phổ biến hơn vì có năng suất cao (đến 30 μm/h).
Thành phần dung dịch thường dùng là: 20 ữ 30 g/l sunfat Nilken (hoặc Clorua Niken); 15 ữ 25 g/l hypofotfit Natri; 10 ữ 12 g/l axetat Natri, pH = 4,5 ữ 5,5, nhiệt độ dung dịch t = 90 ữ 920C.
Quá trình công nghệ phục hồi chi tiết máy bằng phương pháp mạ hóa học Niken bao gồm các công đoạn sau:
• Gia công cơ khí.
• Bọc lót các vị trí không cần mạ. • Rửa chi tiết.
• Tẩy gỉ bằng phương pháp hóa học.
• Rửa chi tiết bằng nước. • Tiến hành mạ hóa học.
Hình 3.25. Bể chuyên dùng để mạ Niken bằng phương pháp hóa học
1- Móc treo; 2- Xà ngang; 3- Bể bằng sứ; 4- Bể kim loại; 5- Lớp cách nhiệt; 6- Bộ đun bằng điện; 7- Lớp áo dầu; 8- Chi tiết mạ.
• Rửa chi tiết bằng nước.
Quá trình mạ hóa học Niken được tiến hành trong các bể mạ chuyên dùng (hình 3.25). Trong thực tế, người ta còn sử dụng phương pháp mạ Niken bằng điện hóạ
Phương pháp này cho năng suất cao (đạt 12 μm/h).
Ngoài các phương pháp mạ thông dụng bằng các kim loại kể trên, trong sửa chữa người ta còn sử dụng mạ đồng, mạ chì, mạ bằng hợp kim v.v… Tuỳ thuộc công dụng và vai trò của chi tiết trong qúa trình hoạt động của máy mà người ta chọn phương pháp mạ sao cho bảm đảm yêu cầu về kỹ thuật đối với chi tiết nhưng lại tốn ít chi phí.