的绝缘性能但是阳极氧化膜都很脆,随着厚度的增加脆性增大,因此硬质阳极氧化膜不能承受冲击、弯曲和变形。硬质阳极氧化膜的耐腐蚀性也比一般的阳极氧化膜要好。
附图:阳极氧化膜(前者为电镜扫描照片,后者为结构示意图)
(4).镀铬
铬的硬度可以达到 800~10OOHV,是最硬的金属。它有很强的钝化性能,在大气中很快钝化,因而铬层在大气中很稳定,能长期保持
其光泽,在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定,但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中。
铬镀层优点为硬度高、耐磨性好、光反射性强。并且耐热性佳,在480\以下不变色,50O ℃以上才开始氧化,700\则硬度下降。铬镀层缺点为太硬易脆、易脱落。铬镀层具多孔性,所以对钢铁腐蚀性不很理想,所以一般先镀铜,再镀镍最后再镀一层铬才能达到防腐蚀及装饰的目的。
传统的镀铬工艺,其电镀液以铬酸为基础,以硫酸作催化剂,两者的比例为100:1。经典的常规镀铬溶液配方为 CrO3 250 g/L H2SO4 2.5 g/L Cr3+ 3g /L
常规镀铬中,只有12-15%的电流用于沉积铬层,80-85%的电流用于析出氢气。氢气会渗入铬层,也会渗入基体达几十微米。氢气的渗入,使得钢的疲劳强度下降约30-40%。因此镀后必须进行去氢处理。而镀前也必须先做去应力处理: 因为镀铬对应力的敏感性很高,镀铬表面必须没有应力存在,一般镀件经机械加工、研磨,或硬化热处理都有残留应力,可加热 150至230\消除残留应力。
镀硬铬就是比一般的镀铬层厚一点,所以相应的时间也要延长,一般需要十几个小时。
(5).表面淬火
表面淬火是指将工件表面一定深度范围内迅速加热到淬火温度,然后迅速冷却,在一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。目的是在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织,而心部仍保持淬火前的组织状态(调质或者正火状态),从而使表面硬而耐磨,而心部又有足够的塑性和韧性。主要用于中碳调质钢和球墨铸铁制的机器零件。
主要的表面淬火方式有感应加热表面淬火、火焰淬火以及激光加热和电子束加热表面淬火。
感应加热表面淬火,是使工件表面产生一定的感应电流,迅速加热零件表面,然后迅速淬火的一种金属热处理方法。
感应加热原理:工件放到感应器内,感应器一般是通入中频或高频交流电(500-300000Hz)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流,这种感应电流在工件的分布是不均匀的,在表面强,而在内部很弱,到心部接近于0,叫做集肤效应。利用这个集肤效应,可使工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-1000oC,而心部温度升高很小。
根据电流频率的不同,可将感应加热表面淬火分为三类:
第一类是高频感应加热淬火,常用电流频率范围为200~300千赫兹,一般淬硬层深度为0.5~2.0mm。适用于中小模数的齿轮及中小尺寸的轴类零件等。
第二类是中频感应加热淬火,常用电流频率范围为2500~800赫兹,一般淬硬层深度为2~10mm。适用于较大尺寸的轴和大中模数的
齿轮等。
第三类是工频感应加热淬火,电流频率为50赫兹,不需要变频设备,淬硬层深度可达10~15mm。适用于较大直径零件的穿透加热及大直径零件如轧辊、火车车轮等的表面淬火。
感应加热表面淬火具有表面质量好,脆性小,淬火表面不易氧化脱碳,变形小等优点,所以感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛应用。
火焰加热淬火是用乙炔—氧或煤气—氧等火焰直接加热工件表面,然后立即喷水冷却,以获得表面硬化效果的淬火方法。火焰加热温度很高(约3000℃以上),能将工件迅速加热到淬火温度,通过调节烧嘴的位置和移动速度,可以获得不同厚度的淬硬层。
表面淬火淬硬层深度一般计至半马氏体区。
附图:感应加热表面淬火和火焰加热表面淬火示意图