مقالات علمی فرایندهای آبکاری

نکاتی در مورد کروم سخت

نکاتی مهمی در مورد کروم سخت که بایستی بیشتر ابکاران بدانند 

 

1.  سرب آنتیموان / قلع 93-7 درصد آند قهوه ای شکلاتی را نگه دارید. آندهای رنگ نارنجی جریان پیوسته نمی دهند (آیا می دانید چگونه آند قهوه ای شکلاتی داشته باشید)
2. نسبت آند را 1.5 الی 2 برابر کاتد نگه دارید  در محاسبات خود فقط یک سطح آند را در نظر بگیرید  طرف دیگر آند سمت دیواره است را در نظر نگیرید
3. همیشه از اسید کرومیک های پولکی قرمز استفاده نمایید / در نظر داشته باشید که فلیک ها قرمز مایل به سیاه دارای ناخاصلی آهن میباشند 
4. هر قطعه ای که داخل محلول کروم سخت می افتد را بلافاصله از وان خارج کنید 
5. قلاب (شابلن ) خود را داخل وان غوطه ور نکنید
  شکل دهی آند های سربی سطح کنید که طوری بسازید آند بیشترین سطح را داشته باشید  میتوانید داخل مذاب برای افزایش سطح از نوار فلزی ارزانتری استفاده کنید و داخل آن هنگام سرد کردن از قلاب های مسی که بصورت دوشاخه بیرون از سر آند باشند استفاده شود تا اتصال به تسمه ها بهتر انجام گیرد .6
7. هنگام اچ کردن از محلول اصلی استفاده نکنید و سعی کنید در محلولی مشابه محلول و با دما و ترکیب نزدیک محلول اصلی این کار را انجام دهید 
8. قبل از انجام فرایند ضروری است  که سطح قطعه اندازه گیری شود  و جریان را بر اساس 1 الی 3 آمپر بر اینچ مربع (15 الی 45 امپر بر دسیمتر مربع) تنظیم گردد
9. سعی کنید فاصله آند و کاتد را در قطعه یکنواخت نگه دارید
10. بهترین دمای کار کروم سخت بین 50 الی 60 درجه سانتیگراد (55 الی 57 بهترین) و در تمامی نقاط محلول یکنواخت نگهدارید 
11. محلول کروم سخت خود را شفاف نگه دارید کارکردن با محلول کلویدی تیره پوششی با سختی کم و زبر خواهد داد 
12. قبل از شروع به کار با محلول همیشه نسبت اسید کرومیک به سولفات و  و کاتالیزو را چک کنید اگر از آنالیز و یا هول سل استفاده میکنید   CrO3 : SO4
13. از کاتالیزورهای اورگانیک استفاده کنید کاتالیزورهای غیر اروگانیک عموما سطوح با شدت جریان پایین را اچ میکند و به قطعه اسیب میزنند
14. از ضد کف های فلورینه شده استفاده کنید سورفکتانت های سولفاتی نسبت سولفات به کرومیک را افزایش میدهند
15. اگر سطح کرم سخت شده شبیه نیکل براق باشد سختی در بهترین وضعیت خواهد بود اگر سختی بیشتر مد نظر باشد باید ضخامت کروم را افزایش دهید برای دستیابی به سختی مورد نیاز، ضخامت کروم سخت نقش مهمی را ایفا می کند

مشخصات و کاربردهای فسفاته منگنز

فسفات روی و منگنز چیست؟

پوشش های فسفات روی و فسفات منگنز ، شامل پوشش دهی آهن یا فولاد با غوطه ور شدن در محلول رقیق شامل اسید فسفریک و سایر مواد افزودنی است. در واکنشهای شیمیایی حاصل ، سطح فلز از نظر شیمیایی به یک لایه محافظ یکپارچه از کریستالهای نامحلول آهن یا منگنز و فسفات آهن تبدیل می شود. بسته به خصوصیات فیزیکی بستر و روشهای آماده سازی سطح  مورد استفاده ، پوشش حاصل شفاف به رنگ خاکستری روشن در مورد فسفاته روی  یا به رنگ خاکستری تیره در مورد فسفات منگنز خواهد بود.

  


در روانکاری فرایندهای سرد
 

سیستم صابون روان کننده بر پایه ی  فسفاته نسبت به سایر روان کننده ها برای اکستروژن های شدید به دلیل توانایی پوشش در اتصال به فلز حین تغییر شکل ، نسبت به سایر روانکارها برتر است و باعث کاهش تماس فلز با فلز می شود. این مشخصه نتیجه پیوندهای قوی فلز به فسفات است که در هنگام پوشش ایجاد می شوند و باعث خواص عالی تحمل فشار شدید صابون که به عنوان یک خاصیت تکمیلی مورد استفاده قرار می گیرد می شود. پوشش های صابون فسفات عمر ابزار را افزایش می دهند ، سرعت بیشتری برای به کار گیری ابزار می دهند ، امکان حفظ تحمل فشارهای بعدی را فراهم می آورند و سطح صاف و براق را بر روی قسمت های نهایی تولید می کنند.

برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی

فسفات روی و منگنز به تنهایی یا در ترکیب با روغنهای محافظت کننده در برابر  زنگ زدگی ، جایگزین کم هزینه ای برای آبکاری برقی هستند. بسته به پوشش محافظ ، می تواند از 48-480 ساعت در معرض اسپری نمک در هر روش ASTM B-117 مقاومت کند. اگرچه فسفاتهای سنگین روی به طور معمول برای این کاربرد برتر محسوب می شوند ، هر دو نوع فسفاتها ماندگاری قطعات در مراحل انبارداری  را در محیط های خورنده افزایش می دهند.

 

 

برای کاهش ساییدگی در قسمتهای متحرک مجاور

پوشش های غیر فلزی نظیر فسفاته های روی و منگنز جذب کننده روغن، روی سطوح بلبرینگ امکان حرکت سریع قطعات متحرک را بدون جابجایی یا جوشکاری با جلوگیری از تماس فلز ایجاد می کنند ، زیرا در صورت اعمال بار ، روکش شکننده به راحتی خرد می شود. علاوه بر این ، روغنی که توسط  کریستال ها جذب شده است، باعث افزایش روانکاری سطح آماده شده و مقاومت در برابر خوردگی می شود. فسفات منگنز به دلیل مقاومت بیشتر در برابر سایش بیشتر برای این کاربرد ترجیح داده می شود.

موارد نیاز  به گشتاور تنشی

اتصال دهنده های فسفات روی و منگنز که با روغن روانکاری بسته شده اند ، روابط تنش گشتاور قابل تکرار را در برنامه هایی که دستگاه مونتاژ خودکار به طور تصادفی قابل تنظیم نیست را برای جبران شرایط مختلف سطح تامین می کنند. روانکاری یکنواخت عالی که توسط پوششهای ویژه "TORQ-TECH" ، روی و منگنز فسفات منگنز ما فراهم می شود ، شرایط لغزش چوب و سنگ زنی در حین مونتاژ را از بین می برد. علاوه بر این ، قطعات در هنگام ذخیره سازی از اکسیداسیون محافظت می شوند.

 

 

محصولاتی که در این مقاله مورد استفاده قرار میگیرد


 

کاهش فعالیت الکتروشیمیایی سطح آهن و تشکیل پیوندهای قوی فیزیکی و شیمیایی با روکش های آلی ، روی و فسفات منگنز بطور گسترده ای به عنوان زیرلایه ی زیر چسب ها (در لاستیک تا پیوند فلزی) ، رنگ ها و سایر پوشش های آلی مورد استفاده قرار می گیرد. بلورهای فسفات بسیار جاذب اجازه می دهد تا رنگ به شکافهای ریز نفوذ کند و همچنین سطح کل موجود برای اتصال را افزایش دهد. به عنوان یک فیلم دی الکتریک که عایقهای فعال آند و کاتد موجود در سطح فلز پایه است، پوششهای فسفات باعث افزایش عمر محصول نهایی می شوند. عمده کاربرد های صنعتی فسفات منگنز در شاخه های زیر است:

تولید کنندگان سیستم هیدرولیک

تامین کنندگان سلاح های نظامی

تولید کنندگان توسط سیم پیچصنایع سازنده هسته ای

شرکت های اتصال دهنده های اتومبیل صنایع هوایی

گروه های تخصصی موتور سیکلت

فروشندگان تجهیزات دریایی

برنامه های مختلف مهر زنی

تولید کنندگان موتور دیزل

تولید کنندگان اتصالات برق

تولید کنندگان تجهیزات سنگین

تولید کنندگان دنده و بلبرینگ 

عملیات  پوشش دهی فسفات روی و منگنز

قطعه ای که قرار است  پوشش شود با غوطه وری در محلول قلیایی گرم که اکثر روغن ها و خاک سست را از بین می برد تمیز می شود. در صورت وجود اکسیدهای سطحی ، قطعات در مرحله تمیز کردن اسید قرار می گیرند که زنگ زدگی یا مقیاس را زیر پا می گذارد و فلز لخت را در زیر آن قرار می دهد. سپس کار کاملاً شستشو داده می شود و در یک محلول فسفاته داغ شیمیایی کد کد JP -Ph-Mn-007  از طریق یک واکنش اتوکاتالیستی پوشش داده می شود. دما ، زمان و ترکیب شیمیایی این حمام باید با دقت کنترل شود تا نتایج مداوم حاصل شود. پس از اتمام پوشش ، اسید اضافی خنثی می شود و در صورت لزوم از پوشش محافظ برای افزایش مقاومت به خوردگی استفاده می شود. بسته به مشخصات کاربر نهایی ، موادی که فسفات روی یا منگنز دارند یا می توانند به صورت فله ای یا بشکه ای پوشش داده شوند. قطعات عادی با نخ ، آلیاژهای نرم یا قطعاتی که بیش از 6 اونس وزن داشته باشند به منظور جلوگیری از ایجاد لک ها ، اعوجاج و صدمه به پوشش که ناشی از شیوه های حمل و نقل فله است ، ثابت شده اند.

آیا همه فسفاته های روی و  منگنز یکسان هستند؟

بسته به هدف در نظر گرفته شده از  آبکاری، اندازه ، شکل ، وزن پوشش و رنگ می تواند اصلاح شود تا بسیاری از مشخصات نظامی - صنعتی را تامین سازد. از آنجا که سختی ، ترکیب و شرایط سطح مواد اولیه تا حد زیادی بر نتایج یک چرخه پردازش معین تأثیر می گذارد ، اغلب لازم است از چرخه های مختلف تمیز کردن ، بازیابی و فرمولاسیونهای حمام فسفات استفاده شود تا نتایج یکسان را روی بسترهای متفاوت انجام دهید. در حال حاضر جلاپردازان پرشیا برای رفع نیازهای مشتریان چرخه مختلف روی و فسفات منگنز را به کار میبرد تا بر حسب نیاز مشتری و کارکرد ویژه،  پارامترهای نوع و اندازه بلور، ضخامت پوشش و عملیات فراپردازشی مختلف برای دستیابی به مقاومت به خوردگی در محیط های مختلف انبار داری و به کارگیری و یا مقاومت در برابر سایش  را بهینه کند . این برنامه های پردازشی باید با دقت بسیار زیادی انتخاب شوند تا نیازهای مشخصات فنی با نتایج مطابقت داشته باشد.

تصویر پوشش های فسفاته منگنز با اندازه بلورهای مختلف بررسی  کیفیت فسفات روی و منگنز

 شاخص های اصلی کیفیت فسفات روی و منگنز اندازه گیری وزن و مقاومت در برابر اسپری خنثی نمک است. اندازه و فرم کریستال برای برخی از کاربردها مهم است ، اما به دلیل هزینه میکروسکوپ الکترونی برای تعیین دقیق ، این ویژگی معمولاً بر روی تولیدات بررسی نمی شود و به طور معمول محدود به بررسی ساختار اول(طرح بندی) می شود. برخی از مشخصات همچنین شامل ضخامت مورد نیاز است ، اما اختلاف نظر زیادی درباره صحت و روش های آزمایش وجود دارد زیرا کریستال های فسفات بسیار کوچک هستند و حتی با کوچکترین فشار خرد می شوند. آزمایشات تشخیصی برای یکپارچگی پوشش ، روابط گشتاور- فشار و برای حضور روی و منگنز نیز موجود است. تمام آزمایشات انجام شده روی مواد فسفات روی و منگنز تخریبی است.

پوشش های فسفات از سالها قبل  فعالیت اصلی ما بوده و اولویت ما همواره ارائه خدمات برتر  به مشتری ، کیفیت و توسعه فرآیند بوده است.

 

تصویر بلورهای فسفاته منگنز و  ضخامت نسبی پوشش

جلاپردازان در زمینه رضایت مشتری تخصص دارد.  کمک به مشتریان در نوشتن مشخصات فرآیند ، ایجاد چرخه های سفارش برای صنایع مختلف و... بخشی از خدماتی است که پرسنل جلاپردازان به مشتریان خود ارائه می دهند.  

 

عملیات حرارتی نیکل الکترولس برای سختی بالاتر

Table I Heat Treatment to Obtain Maximum Hardness

رابطه زمان و دمای عملیات حرارتی نیکل الکترونس  با  میزان فسفرپوشش     

                                             
Phosphorus Content(%)         2-5          Heat Treatment          1 hour at 400° - 425°C

Phosphorus Content(%)         6-9          Heat Treatment        1 hour at 375° - 400°C

Phosphorus Content(%)         10-13          Heat Treatment          1 hour at 375° - 400°C

 

 

 

Properties and applicationsProperties and applicationsofelectroless nickel                 Ron Parkinson

The information contained in this publication has been compiled from the literature and through communication with recognizedThe information contained in this publication has been compiled from the literature and through communication with recognizedexperts within the metal finishing industry. It is presented as a guide to the use of electroless nickel for engineers, metallurgists,designers and others involved in materials selection.The important properties of electroless nickel deposits are described and examples given of how these properties have beenused successfully to solve materials problems in various industries. Through presentation of this information, it is anticipated thatnew opportunities for the use of electroless nickel coatings will become apparent to those not already familiar with their broad rangeof properties, thereby promoting growth within the industry.

 

محصولاتی که در این مقاله مورد استفاده قرار گرفت

فرآیند آبکاری سرب

فرآیند آبکاری سرب

سرب فلزی با نقطه ذوب پایین است که توان ایجاد آلیاژ با فلزاتی نظیر قلع، مس و آنتیموان را دارد.

فلز سرب خالص پتانسیل  کاهشی بالایی دارد که باعث ایجاد مقاومت در برابر اکسیداسیون  بالا در پوشش های حاوی سرب خواهد بود. این خاصیت به ویژه در صنایعی که با ترکیبات آلاینده ای نظیر سولفور درگیر هستند حائز اهمیت بالایی خواهد بود.

اگرچه سرب دارای مقاومت بالایی در برابر سولفوریک و کرومیک اسید است، این مقاومت  در برابر سایر مواد شیمیایی تا کنون به اثبات نرسیده است. پوشش های سرب دارای تخلخل اندک، چکش خواری بالاتر و چسبندگی بهتری هستند. ضخامت این پوشش ها قابل کنترل بوده و درزمینه های مختلف چه به صورت خالص و چه به صورت آلیاژ کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند.

تهیه محلول آبکاری فلوئوبوراتی سرب

حمام های اسیدی به طور گسترده ای برای رسوب سرب روی قطعات مورد استفاده قرار میگیرند. حمام های فلوئوبوراتی یکی از پرکاربردترین حمام های اسیدی هستند. بازدهی بالا، توان کنترل بالای حمام، سرعت بالای این حمام  از نقاط قوت این فناوری است. آبکاری سرب هم به صورت بشکه ای و هم به صورت شاخه ای قابل انجام است.

مواد لازم و شرایط لازم

نسبت آند/کاتد

ترکیب آند

دانسیته جریان کاتدی ( آمپر بر دسی متر مربع)

دما

محلول پپتون

فلوبوریک اسید

سرب

وان

2:1

سرب

5

20-41

1.7

100

225

سرعت بالا

2:1

سرب

1

24-71

1.7

400

15

توان پوشش بالا

 

 

 

 

 

 

 

طریقه عیب یابی کارکرد وان:

مشکل

دلیل

راه حل

چسبندگی نامناسب

وجود روغن یا  ترکیبات اکسیدی روی سطح فلز قبل از آبکاری

فرایند آماده سازی سطح را مورد بررسی قرار دهید.

رسوب زبر ( دانه دانه)

جریان بالا

ولتاژ را کم کنید و با جریان پایینتری پوشش بدهید.

رسوبات کریستالی ( در صورت جریان مناسب )

فقدان مواد کلوییدی در محلول

1.5 گرم بر لیتر از ماده کلوییدی را در آب سرد حل کنید و 30 دقیقه هم بزنید تا حل شود و سپس به محلول آبکاری اضافه کنید.

رسوب نازک براق

الف/ دانسیته جریان بسیار کم

و یا ب/  کمبود عنصر فلزی سرب در محلول

الف/ ولتاژ را افزایش دهید

ب / مقدار 500 گرم بر لیتر سرب فلوبوراتی اضافه کنید.

پوشش تیره با چسبندگی نامناسب

آلودگی با مواد آلی

با مقدار 1 تا 2 گرم بر لیتر کربن فعال اصلاح شود.

زبری سطح

وجود مواد معلق در محلول

محلول را صاف کنید یا اجازه دهید مواد معلق ته نشین شوند.

تاثیر سورفکتانت ها بر رفتار حمام Ni - P و ایجاد پوشش‌های کامپوزیتی الکترولس Ni - P - TiC

erf

ختاثیر سورفکتانت ها بر رفتار حمام Ni - P و ایجاد پوشش‌های کامپوزیتی الکترولس Ni - P - TiC

کاره‌ای مهم: ویژگی‌های حمام Ni - P با استفاده از سه نوع سورفاکتانت مورد بررسی قرار می‌گیرند. خواص Wetting حمام Ni - P در tic، فولاد W۳۰۲ و پوشش Ni - P تعیین می‌شوند. پتانسیل سنجی و اندازه ذرات of های Ni - P - tic اندازه‌گیری می‌شوند. پوشش‌های مرکب Ni - P - tic با موفقیت ایجاد شدند. مقدار of که در پوشش گنجانده شده برای هر یک از study مطالعه حاضر یک بررسی سیستماتیک در مورد تاثیر سه نوع سورفکتانت آنیونی (آنیونی: sdbs، کاتیونی: CTAB و غیر یونی: PVP)بر رفتار پوشش‌های الکترولس Ni - P حاوی نانو ذره، و تشکیل پوشش کامپوزیتی Ni - P - tic است. تاثیر سورفکتانت ها را می توان در پدیده سطحی، به عبارت دیگر wetting و رفتار electrokinetic در طول شکل‌گیری پوشش مشاهده کرد. خواص wetting حمام پوشش با استفاده از روش قطره چسبیده مورد بررسی قرار گرفت که نشان‌دهنده بهبود مرطوب در هر سه زیر لایه (لایه‌های فولاد W۳۰۲، tic، Ni - P)در مورد سورفکتانت آنیونی و کاتیونی بود. اندازه‌گیری پتانسیل سنجی نشان‌دهنده کاهش پایداری در حمام Ni - P در مقایسه با محیط آب مقطر است که منجر به تجمع ذرات tic می‌شود. تجمع ذرات با اندازه ذرات کم‌تر از ۱۰۰ نانومتر توسط هر سه نوع سورفکتانت (۱ گرم بر لیتر)در آب مقطر به دست آمد؛ با این حال تنها آگلومره های بزرگ‌تر در حمام Ni - P اندازه‌گیری شدند. در نهایت، پوشش‌های کامپوزیتی Ni - P - tic بر روی بس‌تر فولادی ساخته شدند. بررسی سطح مقطع پوشش‌ها نشان داد که بالاترین مقدار of (۰.۵۳ wt. % و ۰.۵۲ wt. در ماتریس Ni - P با استفاده از ۰.۱ g / L CTAB و ۰.۱ g / L PVP به ترتیب در ماتریس Ni - P و ۰.۱ g / L PVP ترکیب شد.

 

 

 

تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تیتانیوم دی اکسید

 

 شکل 1: متوسط سایز ذرات کاربید تیتانیوم

 

 

 

شکل 2: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از برش عرضی

 

 

References

[1] I. Apachitei, J. Duszczyk, L. Katgerman, P.J.B. Overkamp. Electroless Ni–P Composite coatings: The effect of heat treatment on the microhardness of substrate and coating - Structure and properties. Scripta Mater. 38 (9) (1998) pp. 1347-1353

[2] J. Sudagar, J. Lian, W. Sha. Electroless nickel, alloy, composite and nano coatings – A critical review. J. Alloy. Cmpd. 571 (2013) pp. 183–204

[3] J.N. Balaraju, T.S.N. Sankara Narayanan, S.K. Seshadri. Electroless Ni–P composite coatings J. Appl. Electrochem. 33 (2003) pp. 807–816

[4] C.S. Chang, K.H. Hou, M.D. Ger, C.K. Chung, J.F. Lin. Effects of annealing temperature on microstructure, surface roughness, mechanical and tribological properties of Ni–P and Ni–P/SiC films. Surf. Coat. Tech. 288 (2016) pp. 135-143

[5] S. H. Hashemi, A. Ashrafi. Characterisations of low phosphorus electroless Ni and composite electroless Ni-P-SiC coatings on A356 aluminium alloy. Transaction of the IMF. 96 (1) (2018) pp. 52–56

 

 

 

Highlights•Ni-P bath characteristics are investigated using three types of surfactants. Wetting properties of Ni-P baths on TiC, W302 steel and Ni-P coating are determined.•Zeta potential and particle size of Ni-P-TiC dispersions are measured.•Ni-P-TiC composite coatings were successfully created.•The amount of TiC incorporated into the coating is determined for each surfactant. Abstract The present study is a systematic investigation into the effect of three different types of surfactants (anionic: SDBS, cationic: CTAB, and non-ionic: PVP) on the behaviour of electroless Ni-P baths containing TiC nanoparticles, and on the formation of Ni-P-TiC composite coatings. The effect of surfactants can be observed in the interfacial phenomena, i.e. wetting and electrokinetic behaviour during the formation of the coating. The wetting properties of the coating bath were investigated by the sessile drop method, which revealed the wetting improvement on all three substrates (W302 steel, TiC, Ni-P coating substrates) in the case of the anionic and cationic surfactant. The Zeta potential measurement showed a stability decrease in Ni-P bath compared to the distilled water medium, which led to the agglomeration of the TiC particles. TiC agglomerate size below 100 nm was achieved by all three types of surfactant (1 g/L) in distilled water; however, only larger agglomerates were measured in the Ni-P bath. Finally, the Ni-P-TiC composite coatings on steel substrate were created. The investigation of the cross-section of the coatings revealed that, the highest amount of TiC (0.53 wt.% and 0.52 wt.%) was incorporated in the Ni-P matrix with the use of 0.1 g/L CTAB and 0.1 g/L PVP respectively, although these particles formed larger agglomerates

صفحه1 از17