Покрытия хромом и его сплавами.

Основные виды хромовых покрытий: молочное, блестящее, матовое и черное. Покрытия характеризуются высокой химической стойкостью, термостойкостью, склонностью к пассивированию на воздухе, устойчивостью в условиях тропического климата, способностью к растрескиванию в виде сетки и неравномерностью распределения по поверхности. Они неустойчивы к воздействию атмосферы, загрязнений галоидоводородными соединениями. Хромовые покрытия рекомендуется применять для защиты от коррозии деталей из стали, меди и ее сплавов, для повышения поверхностной твердости и износоустойчивости деталей, а также в декоративных целях.

Хромовые покрытия (защитно-декоративные) характеризуются стабильной отражательной способностью (66 — 70%), высокой коррозионной стойкостью в среде, содержащей сернистые соединения, устойчивостью к неорганическим кислотам, за исключением соляной кислоты. Цвет защитно-декоративного покрытия (без полировки) серебристо-стальной, а с полировкой — серебристый с синеватым отливом.

В зависимости от режима электроосаждения хромовое покрытие может быть блестящим, матовым или пористым. Блестящее покрытие характеризуется твердостью по Виккерсу 750 — 800 кгс/мм² и отсутствием пор. Пористое покрытие имеет такую же твердость и обладает способностью задерживать смазку в слое покрытия. Твердость молочного покрытия 400 — 500 кгс/мм². Такое покрытие полируется легче, чем покрытие блестящим хромом. Черное покрытие хромом применяют в качестве светопоглощающего. Износоустойчивость его такая же, как и блестящего, а коррозионная стойкость в 2 раза выше. Покрытие черное хромовое содержит 56,0% Cr, 0,4% Ni, 0,1% С, 1,25% Н и => 26% О. Водород содержится в осадке в виде гидратированного окисла, который удаляется при нагревании до 500°С. Коэффициент отражения черных хромовых покрытий 3,0 — 3,5.

Для получения твердого покрытия (матового или блестящего) хром наносят послойно и на растрескивающийся слой (рис. 19) накладывается новый слой, перекрывающий трещины в нижележащем. Напряжения сжатия в покрытии возникают при толщине > 50 мкм. При переменных нагрузках такие покрытия уменьшают (иногда до 70%) прочность стальных (особенно углеродистых) деталей. Причинами этого могут служить хрупкость основного металла в результате диффузии атомарного водорода; собственные напряжения покрытий и др. В отличие от других гальванических покрытий для хромовых существует зависимость между снижением предела выносливости и толщиной покрытия. С увеличением толщины покрытия предел выносливости снижается, например при 30-150 мкм от 28 до 15%. С увеличением i_к от 25 до 100 А/дм² он резко снижается. Предел выносливости хромированных деталей можно повысить, применив предварительную дробеструйную обработку, а подслой меди или никеля при твердом хромировании является вредным (деформируется из-за малой твердости подслоя).

Рис. 19. Микроструктура хрома, полученного из электролита, содержащего 250 г/л CrO₃, 2,5 г/л SO^2-₄; температура электролита 60 °С, i_к = 28 А/дм² (х700)

Независимо от вида покрытия в отверстиях, каналах и на других труднодоступных участках деталей со сложным профилем хром, как правило, не осаждается, поэтому следует применять дополнительные аноды.

Петр Степанович Мельников. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении, 1979.