مقالات
آبکاری کروم سخت چیست و چه کاربردی دارد؟
تیر
مقاومت در برابر خوردگی و سایش، زیبایی و جلای فلزی از ویژگی‌های بسیار مهمی است که می‌توان توسط فرآیند آبکاری کروم سخت به آنها دست پیدا کرد. این فرآیند علاوه بر بهبود ویژگی‌های کاربردی، سبب میشود که بتوان از قطعه مورد نظر در کاربری‌های دکوراتیو نیز استفاده نمود. در این مطلب قصد داریم درباره این فرآیند، روش انجام، معایب و مزایای آن توضیح دهیم.
آبکاری کروم سخت چیست؟
در کاربردهای صنعتی، قطعات اغلب در معرض شرایط محیطی مختلف قرار دارند که این شرایط می‌توانند بر عمر و دوام آنها اثرگذار باشند. سایش و خوردگی از جمله مواردی هستند که در صنعت سبب تخریب و از کار افتادن تعداد بسیار زیادی از قطعات میشوند. برای بالا بردن دوام قطعات، صنعتگران همیشه در تلاش برای بهبود مقاومت به سایش و خوردگی در متریال مورد استفاده هستند. استفاده از آبکاری کروم سخت، یکی از راه‌حل‌های افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سایش و نیز طولانی نمودن عمر قطعات در محیط‌های خشن صنعتی است.
کروم سخت پوشش یا لایه‌ای نازک از فلز کروم است که به روش آبکاری الکترولیتی روی طیف وسیعی از فلزات اعمال میشود. این فرآیند می‌تواند رنگ فلزات را به خاکستری روشن و نقره‌ای تبدیل کند و همچنین سبب براق شدن سطح ظاهری آنها شود. ضخامت لایه کرومی که در این پروسه روی قطعات اعمال میشود معمولا بین 0.02 تا 0.127 میلی‌متر است.
دوام و طول عمر آبکاری کروم سخت چقدر است؟
طول عمر قطعاتی که توسط کروم سخت، آبکاری میشوند به کاربرد و شرایط استفاده از آنها بستگی دارد. استفاده از پوشش کروم روی مواد می‌تواند طول عمر و مقاومت آنها را 2 تا 10 برابر بهبود بخشد. به طور کلی 3 عامل زیر روی طول عمر این نوع پوشش اثرگذار هستند:
- آماده‌سازی سطح و محافظت از آن
- ضخامت لایه آبکاری شده
- روش انجام آبکاری
مدت زمان انجام آبکاری کروم سخت به عواملی مانند سایز قطعات، میزان کروم مورد نیاز و ضخامت لایه اعمال شده بستگی دارد. هرچه قطعات بزرگتر باشند و ضخامت بیشتری برای پوشش‌دهی مد‌نظر باشد، مدت زمان انجام این فرآیند نیز بیشتر میشود.
بیشتر بخوانید: راه های تشخیص استیل اصل از تقلبی
روش انجام آبکاری کروم سخت
جهت انجام آبکاری کروم سخت باید فرآیندهای مورد نیاز را مرحله به مرحله انجام داد تا کیفیت لایه اعمال شده مطلوب باشد. در ادامه به شرح این مراحل می‌پردازیم:
- آماده سازی سطح: پیش از انجام فرآیند آبکاری، بایستی اطمینان داشت که سطح مورد نظر از هرگونه چربی، روغن، گریس و آلودگی عاری باشد. پس از آن نیز بهتر است سطح را با استفاده از یک سمباده، صاف و صیقلی کرد تا پوشش کروم چسبندگی بهتری روی آن داشته باشد.
*نکته: برای آبکاری برخی از فلزات، جهت جلوگیری از نفوذ کروم به ساختار ماده، قبل از انجام پوشش دهی کروم، یک لایه پوشش مسی روی قطعه اعمال می‌کنند.
- تهیه محلول و تنظیم جریان: برای تهیه محلول آبکاری کروم سخت از محلول کروم تری اکسید، اسید سولفوریک و آب استفاده میشود. با اعمال جریان مناسب، کروم از محلول الکترولیت به سطح فلز مورد نظر منتقل میشود و سبب تشکیل لایه‌ای از کروم روی آن می‌گردد. با تنظیم میزان جریان و زمان فرآیند آبکاری، می‌توان ضخامت لایه ایجاد شده روی سطح فلز را کنترل کرد.
- خشک کردن و حرارت‌دهی: پس از فرآیند آبکاری، قطعات را به خوبی با آب شست و شو می‌دهند تا باقیمانده محلول الکترولیت از روی آن پاک شود. پس از این مرحله برای افزایش سختی سطحی این لایه، می‌توان قطعه را تا دمای بالای 500 درجه سانتی‌گراد حرارت داد.
مزیت‌های آبکاری کروم سخت چیست؟
- قابل استفاده روی طیف وسیعی از فلزات مانند فولادها، استنلس استیل، مس، برنج، برنز، نیکل و…
- قابلیت استفاده در دماهای پایین
- قابل استفاده برای قطعاتی با هندسه پیچیده و اعمال روی سوراخ‌ها
- ایجاد و افزایش زیبایی و براقیت قطعات
مطلب معرفی فولادهای کروم منگنز را از ما بخوانید.
کاربردهای پوشش‌دهی کروم سخت
همانطور که گفتیم، آبکاری کروم سخت روی طیف وسیعی از فلزات و قطعات صنعتی قابل انجام است. این قطعات معمولا قطعاتی هستند که تحت سایش و خوردگی بوده و نیاز است تا با انجام این فرآیند بر طول عمر و دوام آنها افزوده شود. در ادامه برخی از قطعات صنعتی که به وسیله این روش پوشش‌دهی و مقاوم میشوند را نام می‌بریم:
- سیلندرها و پیستون‌های هیدرولیکی
- قطعات مکانیکی تحت سایش و قطعات خودرو
- غلتک‌های نورد، قالب‌ها و ابزارهای شکل‌دهی فلزات
- سمبه‌های قالب و ابزارهای برشی
- تجهیزات معادن و کشاورزی
- شفت‌ها، روتورها و پمپ‌ها
- چاقوها، همزن‌ها و سایر لوازم آشپزخانه
- تجهیزات استخراج نفت و گاز
- تجهیزات صنایع نساجی و چاپ
معایب آبکاری کروم سخت
در کنار مزیت‌های بسیار زیاد، این روش دارای معایبی نیز می‌باشد که بهتر است با آنها آشنا شویم:
- تاول زدن: در صورتی که قطعات در دمای بالا مورد استفاده قرار گیرند، ممکن است نیتروژن و اکسیژن درون ساختار آنها به سمت سطح قطعه حرکت کند که این عامل سبب میشود در سطح قطعه شاهد تاول زدن باشیم.
- ترک خوردن سطح: ترک هیدروژنی یکی از عیوبی است که ممکن است پس از پوشش دهی کروم سخت اتفاق بیافتد و معمولا در محیط‌های صنعتی و دماهای بالا رخ می‌دهد. برای جلوگیری از این رخداد لازم است پیش از شروع پوشش‌دهی، فرآیند تنش‌زدایی در دمای بالا صورت گیرد تا هیدروژن موجود در ساختار، قبل از این فرآیند آزاد شود.
- چسبندگی ضعیف: یکی از مشکلات رایج در پوشش‌دهی کروم سخت، چسبندگی ضعیف لایه کروم به سطح فلز مورد نظر است. عواملی مانند آلودگی سطحی، گرد و غبار، روغن، زنگ و … می‌تواند این عامل را تشدید کنند. به همین دلیل است که تمیز کردن سطح یکی از اقدامات مهم برای این روش آبکاری به شمار می‌آید.
جهت خرید انواع اقلام استیل و دریافت خدمات، با کارشناسان ما در مجموعه استیل رخ در تماس باشید.
سختی سطح کروم سخت شده چقدر است؟
سطح قطعه کروم سخت شده، از سختی بالایی برخوردار است و با توجه به ضخامت لایه کروم اعمال شده، تقریبا حدود 68 تا 72 HRC سختی دارد. برای درک بهتر این شاخص (سختی لایه کروم)، می‌توان گفت که فولاد مورد استفاده در ساخت چاقوها و تیغه‌ها حدود 55 تا 65 HRC سختی دارند.
تفاوت فولاد ضد زنگ و فولاد با آبکاری کروم
در این بخش لازم است اشاره‌ای به تفاوت‌های فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل و فولادی که بصورت سطحی آبکاری کروم سخت شده است داشته باشیم. همانطور که می‌دانید کروم نقش اصلی در آلیاژهای استنلس استیل را بازی می‌کند و تمامی آلیاژهای استیل دارای حداقل 10.5% کروم در ترکیب خود هستند. ولی وجود کروم در محتوای آلیاژ استیل با کروم موجود در سطح قطعه آبکاری شده تفاوت‌هایی را بوجود می‌آورد که عبارتند از:
- مقاومت در برابر خوردگی: مزیت اصلی فولادهای ضدزنگ مقاومت بالا به خوردگی به دلیل وجود مقادیر قابل توجه کروم در این آلیاژها است. نکته مهم این است که کروم در آلیاژ استیل فقط در سطح قطعه نیست که با آسیب سطحی مقاومت به خوردگی خود را از دست بدهد.
- نگهداری: یکی دیگر از مزیت‌های فولاد ضد زنگ نگهداری آسان آن است. نیاز به پرداخت‌کاری منظم ندارد و با گذشت زمان کدر نمی‌شود و تغییر رنگ نمی‌دهد.
- تطبیق‌پذیری: فولاد زنگ نزن با کیفیت سطحی بسیار متنوع قابل تولید است و با بسیاری فرایندهای تولیدی انطباق بسیاری دارد. به همین دلیل برای ساخت و تولید قطعات صنعتی و انواع مصنوعات و لوازم منزل قابل استفاده است.
- قیمت: قیمت استیل در مقایسه با قطعه فولادی که آبکاری کروم شده باشد بیشتر است. ولی در عوض با توجه به دوام بیشتر و هزینه نگهداری ناچیز، در بلند مدت مقرون به صرفه است. البته قیمت استیل در سال‌های اخیر به دلیل قابلیت بازیافت و تولید اقتصادی‌تر همواره رو به کاهش بوده است.
پیشنهاد می‌کنیم مطلب قیمت استنلس استیل در سال 1403 را از ما بخوانید.
سخن آخر
آبکاری کروم سخت یکی از فرآیندهای ارزشمند در راستای افزایش طول عمر، مقاومت در برابر خوردگی و سایش فلزات مختلف است. در این مقاله، تلاش کردیم مروری جامع بر این نوع فرآیند آبکاری، مزایا، معایب و کاربردهای آن در صنایع گوناگون داشته باشیم و امید داریم که این اطلاعات برای شما مفید و کاربردی بوده باشد.
همواره به خاطر داشته باشید که انتخاب روش مناسب برای پوشش‌دهی یا آبکاری فلزات، به عوامل مختلفی از جمله نوع فلز، شرایط کارکرد و الزامات فنی آن بستگی دارد. از این رو مشاوره با متخصصان مجرب در این زمینه، می‌تواند شما را در انتخاب بهترین روش یاری کند.
