Цинкование деталей, предварительно прошедших нитроцементацию
Вопрос.
Здравствуйте, уважаемые специалисты-электрохимики!
В своей работе я столкнулся с проблемой цинкования деталей предварительно прошедших нитроцементацию. Детали покрываются в щелочном электролите цинкования насыпью.
На покрытие приходят два вида деталей с предварительной нитроцементацией:
- первый вид: детали изготовлены штамповокой из обычных углеродистых сталей;
- второй вид: детали изготовлены точением из автоматных сталей (АС14, АС17).
При нанесении покрытия на детали первого вида некоторые партии поступающих деталей покрываются без проблем при расчетных параметрах плотности тока в зависимости от площади деталей. Другие партии бывают когда нанесение покрытия возможно лишь с увеличением плотности тока в 1,5-2 раза.
При нанесении покрытия на детали второго вида некоторые партии поступающих деталей так же покрываются без проблем при расчетных параметрах плотности тока в зависимости от площади деталей. Другие партии бывают когда нанесение покрытия возможно лишь с увеличением плотности тока в 1,5-2 раза. Но в случае деталей этого вида полученное покрытие может быть сплошным, может быть нанесено частично (часть детали покрыта, а другая часть не покрыта) или может быть сплошным но с сильным отслоением.
Гальваническая линия у нас автоматическая с жесткой циклограммой обработки деталей, блескообразующие добавки поступают в рабочую ванну автоматически в зависимости от количества ампер-часов. Предварительная подготовка на линии достаточно качественная. Человеческий фактор в принципе может быть исключен при нанесении покрытия, так как все детали идут с прекрасным качественным покрытием и среди них выходит деталеноситель с непокрытыми деталями из первой или второй группы. Я провел анализ возникновения подобного дефекта, и общее, что объеденяет детали которые периодически не покрываются, является нитроцементация.
Прошу вас, посоветуйте, как можно бороться с этой проблемой, и как можно до запуска деталей в обработку определить возникновение непрокрытия? Возможно ли, что проблема в толщине нитроцементированного слоя? В его непостоянности в зависимости от разных партий деталей? Как можно определять толщину нитроцементированного слоя? Каким прибором? Может ли влиять состав автоматных сталей на качество наносимого покрытия?
Спасибо за внимание. Очень хотелось бы получить помощь в решении данной проблемы.
С уважением,
Фёдоров Артём
Ответ.
Уважаемый Артем!
Это уже ваш третий вопрос на тему «цинкование нитроцементированной стали» и мой третий ответ. Из предыдущих ответов должно быть понятно, что получать стабильно качественные цинковые покрытия по нитроцементированному слою весьма проблематично, особенно из щелочных электролитов. Проблема заключается в наличии на поверхности диффузионного слоя, насыщенным азотом и углеродом толщиной 0,1-0,7мм, затрудняющего разряд ионов цинка непосредственно на стали, но не препятствующему преимущественному разряду водорода. Это приводит к насыщению поверхностного слоя водородом, что также не способствует хорошей адгезии цинка. В кислых электролитах цинкование будет более успешным, однако негативное влияние нитроцементации на адгезию покрытия остается.
Что же делать?
1. Технологические возможности решения проблемы в линии цинкования с «жестким циклом» ограничены, если не сказать, что они ничтожны. Тем не менее, следует практически опробовать следующие рекомендации:
- исключить из ванны травления ингибитор;
- не применять катодное обезжиривание, только анодное, как финишную операцию перед цинкованием;
- исключить из ванны цинкования усилитель блеска;
- опробовать блескообразующие добавки других поставщиков;
- проработать с поставщиками деталей вопрос минимизации глубины упрочняющего слоя.
Практически, было бы полезным выполнить цинкование проблемных деталей на одном из соседних предприятии, технология которого удовлетворяет вышеперечисленным условиям, например, в ООО «Арбат». Это снимет все вопросы. Если результат будет также отрицательным, то следует отказаться от щелочного электролита цинкования и опробовать слабокислый.
2. Можно также пойти по пути усиления подготовки поверхности деталей на операции «травления». В этом случае следует испытать 20% «теплый» сернокислотный раствор с ингибитором. Для этого надо в лабораторных условиях протравить несколько деталей и «подбросить» их в барабан в цеховой линии до финишного щелочного обезжиривания.
Я не уверен, что результат будет позитивным, но испытать надо.
3. Отказаться от электролитического цинкования и применить «бестоковые» способы – механическое цинкование или цинкламельное покрытие.
Полагаю, что в рамках имеющихся у вас возможностей, мой ответ достаточно исчерпывающий. Удачи!
21.11.2009
