Cromado de ejes de pasadores de cadena

1. Prefacio La galvanoplastia es un proceso de obtención de una capa relativamente fina de otros metales y aleaciones sobre la superficie de algunos metales según el principio de la electrólisis. Es un método para adherir una película metálica a la superficie de piezas metálicas y de otros materiales mediante electrólisis. Como tecnología tradicional de modificación de superficies, [...]

Índice

1. Prefacio

La galvanoplastia es un proceso de obtención de una capa relativamente fina de otros metales y aleaciones sobre la superficie de algunos metales según el principio de la electrólisis.

Es un método para adherir una película metálica a la superficie de piezas metálicas y de otros materiales mediante electrólisis.

Como tecnología tradicional de modificación de superficies, el cromado desempeña un papel importante en la industria de la galvanoplastia.

La capa de cromado puede proteger eficazmente la superficie del eje del pasador y evitar el desgaste excesivo y la corrosión del eje del pasador de la cadena durante el uso real.

Esto se debe a que el propio cromo tiene una excelente resistencia al desgaste y a la corrosión y una gran capacidad de pasivación.

Por lo tanto, el proceso de cromado se utiliza ampliamente en el fortalecimiento de la superficie del eje del pasador de la cadena.

2. Proceso de elaboración del eje de pasador cromado

En comparación con los pasadores comunes tratados térmicamente, el cromado y el rectificado sin centros después del cromado se añaden al flujo de procesamiento de los pasadores cromados.

Entre ellas, debe prestarse atención a la influencia del material del perno y a la calidad de la superficie del perno en la calidad del revestimiento, y el tratamiento de eliminación de hidrógeno debe llevarse a cabo a tiempo después del revestimiento.

2.1 Efecto del metal base sobre la capa de cromado

La buena combinación de la capa de cromado y el eje del pasador está estrechamente relacionada con las propiedades químicas del eje del pasador.

Algunos metales tienen propiedades de pasivación, y en su superficie se forma fácilmente una densa película de óxido.

Si no se activa, es difícil obtener una capa sólida de cromado en la superficie del eje del pasador.

Además, para algunas clavijas tratadas por nitruraciónComo se forma una capa de compuesto blanco en la superficie, la adherencia de los átomos de cromo en la superficie se reduce significativamente, y también se requiere un tratamiento de activación durante el cromado.

2.2 Influencia de la calidad superficial del eje del perno en la capa de cromado

En primer lugar, la superficie del eje del pasador deberá estar libre de poros y grietas.

Esto se debe a que cuando hay grietas y poros en la superficie del eje del pasador, al chapar el eje del pasador, el electrolito penetrará en el hueco del eje del pasador.

Al cabo de un tiempo, el electrolito infiltrado interactuará con el eje de la clavija para generar hidrógeno.

Si la presión de este último es mayor que la fuerza de unión del revestimiento y el eje del pasador, el revestimiento burbujeará y se agujereará, como se muestra en la Fig. 1.

a) Formación de ampollas en el revestimiento

b) Ojo de aguja chapado

Fig. 1 defectos de cromado (200 ×)

En segundo lugar, la rugosidad de la superficie del eje del pasador tiene una gran influencia en la calidad superficial de la capa de cromado, por lo que el eje del pasador suele pulirse o abrillantarse.

Rugosidad de la superficie se refiere al microespacio y a la irregularidad de la cresta y el valle de la onda en la superficie de las piezas, que se ve muy afectada por el método de procesado.

Sin embargo, al determinar la rugosidad de la superficie del eje del pasador, el diseñador del eje del pasador a menudo no tiene en cuenta la influencia de la rugosidad de la superficie del eje del pasador en el efecto de metalizado.

Con el mismo requisito de espesor de cromado, cuanto mayor sea el valor de la rugosidad superficial del eje del pasador antes del cromado, más áspera será la superficie del revestimiento después del cromado, mayor será la porosidad, más incompleto será el revestimiento, menor será la adherencia entre el revestimiento y la superficie del eje del pasador, más fácil será la corrosión y más repercutirá en la vida útil.

Cuando el valor de rugosidad de la superficie del eje del perno es demasiado grande durante la galvanoplastia, la densidad de corriente real de la superficie rugosa es menor que la densidad de corriente aparente, lo que hará que el potencial de la parte rugosa no alcance el potencial de precipitación del metal, y entonces no habrá galvanoplastia en la posición.

Con la disminución de la rugosidad superficial del eje del pasador, aumenta la dureza superficial del eje del pasador.

Esto se debe a que cuanto menor sea la rugosidad de la superficie del eje del pasador, más denso será el chapado y mayor la dureza.

Además, las grietas de diferentes grados alrededor de la indentación de dureza también pueden indicar la compacidad del revestimiento, reflejando así que el principal factor que afecta a la la dureza del recubrimiento es el producto electrolítico hidrógeno.

El fenómeno de sobrepotencial de hidrógeno es diferente entre la superficie lisa y la superficie rugosa, y el sobrepotencial en la superficie rugosa es pequeño.

Por lo tanto, el hidrógeno en la superficie rugosa del perno es más fácil de completar la acción de precipitación, y los iones metálicos en ella también son menos propensos a ser electrodepositados.

Para garantizar la vida útil y la calidad del eje del pasador cromado, la rugosidad de la superficie del eje del pasador antes del cromado debe controlarse dentro de un rango razonable.

Sin embargo, el aumento adecuado del valor de la rugosidad superficial del eje del pasador también puede mejorar la fuerza de adherencia entre la capa de revestimiento y el eje del pasador.

Por lo tanto, generalmente se requiere que la rugosidad de la superficie del eje del pasador sea inferior a 0,6μm.

2.3. Tratamiento de eliminación de hidrógeno

Dado que el decapado y el tratamiento de activación deben llevarse a cabo en el proceso de galvanoplastia, la evolución de hidrógeno y la permeación de hidrógeno son inevitables en todo el proceso de galvanoplastia, y el hidrógeno puede penetrar en el revestimiento y el metal de la clavija.

La evolución del hidrógeno no sólo reducirá el rendimiento del revestimiento, producirá agujeros de alfiler, marcas de viruela, burbujas y otros defectos, sino que también reducirá la tenacidad del eje del pasador base, lo que puede provocar la fractura de las piezas de la cadena en el estado de conexión muy inferior a su tensión de fallo normal después del montaje.

Por lo tanto, el eje del pasador cromado debe someterse a un tratamiento de eliminación de hidrógeno para reducir el tensión interna.

Cuando el eje del pasador cromado se almacena, se requiere un método de inspección rápido y eficaz para llevar a cabo fragilización por hidrógeno inspección del producto para reducir el riesgo y la pérdida de calidad.

Mediante una prueba comparativa, se sugiere adoptar el método de la burbuja.

El método de la burbuja es sencillo, rápido y barato.

Aunque los resultados de las pruebas no constituyen un requisito técnico unificado, pueden utilizarse como referencia para reducir el riesgo de fragilización por hidrógeno.

Se sugiere que este método se complemente y perfeccione continuamente para conformar las normas de control interno de la empresa e incluso las especificaciones del sector.

El método de la burbuja consiste en calentar el vástago limpio y seco en parafina (o aceite de silicona o vaselina a una temperatura de unos 180 °C) durante 3-5 minutos, observar la generación y el escape de burbujas en la superficie del vástago y determinar el contenido de hidrógeno del vástago. Véase el cuadro 1.

Tabla 1 generación y escape de burbujas de aire en la superficie del eje del perno y su determinación

Generación y escape de burbujas de aire en la superficie del eje del pasadorDetermine
Hay burbujas densas y continuas que escapan de la superficie del eje de la clavija probada y la duración es larga (todavía hay burbujas que escapan después de calentar durante 3min).Si el contenido de hidrógeno del eje del perno examinado es elevado, el eje del perno del lote se considera sospechoso o no cualificado.
Después de 3min, no se ve ninguna burbuja en la superficie del eje del pasador.Si el eje del perno medido no contiene hidrógeno o el contenido de hidrógeno es extremadamente bajo, el eje del perno del lote se considera aceptable.
Introduce el eje del alfiler probado en la solución calentada a la temperatura especificada y mantenlo durante 3min. Hay algunas burbujas, pero no escapan burbujas después de 3min.Juicio de eje de pasador aceptable.
Si no se limpia el eje de la clavija sometida a prueba, se formarán burbujas individuales en el eje de la clavija sometida a prueba en la fase inicial de calentamiento, o burbujas que se adhieren a la superficie del eje de la clavija sometida a prueba durante mucho tiempo sin elevarse.Burbuja no válida, se determina que el eje del pasador es aceptable.

Al observar y juzgar la generación y el escape de burbujas en la superficie del eje del perno con el método de la burbuja, deberán tenerse en cuenta las siguientes cuestiones.

1) Se limpiará, lavará y secará el eje del pasador sometido a prueba con alcohol y otros productos de limpieza para confirmar que la superficie del eje del pasador está libre de contaminantes y seca.

2) Cuando la transmitancia luminosa de la solución desciende a menos de 75% de la solución original debido a las impurezas introducidas en la solución por el largo tiempo de servicio de la solución o no se limpia el eje de la clavija, la observación se verá afectada.

Por lo tanto, la solución debe sustituirse periódicamente.

3) Este método sólo puede juzgar si el eje del perno contiene hidrógeno, pero no puede juzgar el contenido de hidrógeno por unidad de volumen.

El fenómeno de un gran número de burbujas durante la prueba no significa que 100% de la fractura por fragilización por hidrógeno se producirá, pero puede estar claro que el riesgo de fractura por fragilización por hidrógeno en este estado es mucho mayor.

Los ejes de pasador considerados sospechosos o no cualificados se tratarán con precaución.

3. Detección del eje del pasador cromado

3.1. Espesor de la capa de cromado

El espesor del revestimiento es un importante índice de rendimiento del eje del pasador, que a menudo afecta a la resistencia a la corrosión y al desgaste del eje del pasador.

En la actualidad, existen muchos métodos para detectar el grosor del revestimiento.

Debido a la alta precisión del método metalográfico, de acuerdo con los requisitos del método microscópico GB / T 6462-2005 para medir el espesor de recubrimientos metálicos y de óxido, se probó el espesor del recubrimiento de varios tipos de pernos cromados, y se encontró que la uniformidad del espesor del recubrimiento no era satisfactoria (véase la Fig. 2).

La Fig. 2 muestra el espesor de chapado de un determinado tipo de eje de pasador de cadena, y la diferencia entre la parte más gruesa y la más fina es de 0,06 mm.

Se puede observar que la uniformidad del grosor del chapado afecta seriamente a la redondez del eje del pasador.

Zhan Ruiqiu et al. demostraron que la superficie tensión interna de la capa de cromado era de tracción.

Con el aumento del espesor de la capa de cromado, la tensión interna superficial de la capa de cromado aumentó primero, disminuyó después, aumentó y disminuyó después.

Con el aumento del espesor de la capa de cromado, la dureza de la capa de cromado aumenta ligeramente al principio, luego rápidamente y después lentamente.

a) La parte más gruesa de la capa de cromado

b) La parte más fina de la capa de cromado

Fig. 2 espesor de chapado en diferentes posiciones del eje del pasador cromado (200 ×)

3.2 Dureza de la capa de cromado

Para medir la dureza de la capa de cromado, se suele utilizar un durómetro micro Vickers. Según el grosor del cromado, se puede seleccionar una pequeña carga de presión de 5-200 g (0,049-1,96 N) para que la profundidad de indentación alcance 1/10-1/7 del grosor del cromado, a fin de garantizar la precisión de la medición de la dureza del cromado.

Cuando el espesor de la capa de cromado es superior a 100μm, también se puede utilizar el durómetro Rockwell para realizar la prueba.

Se utilizarán diferentes durómetros para el ensayo de dureza en función del tamaño de la pieza, el material de base, el espesor del revestimiento, el diámetro de la indentación y el tamaño de la carga.

Por lo tanto, el valor de la dureza de la capa de cromado varía mucho.

La tabla 2 muestra el ensayo de dureza de la capa de cromado en diferentes tipos de ejes de pasadores cromados con una carga de 200 g (1,96 N) y un durómetro micro Vickers Sanfeng HM-200 de Japón.

De la tabla 2 se desprende que la diferencia máxima de dureza de los pernos cromados del mismo modelo es de 113,7 HV.

Tabla 2 Dureza del cromado del eje del pasador (HV)

ModeloValor de detecciónValor medioDiferencia
A922.1882.2933.9871.4871.3896.1862.6
B882.2939.9887.9871.3887.8893.8268.6
C882.3876.7876.7887.8850.2874.7437.6
D845.0810.0781.8781.8772.7798.2672.3
E904.7882.2819.8791.0834.8846.50113.7

En la actualidad, se sabe que la principal razón de la elevada dureza de la capa de cromado es que en su superficie se adsorbe una gran cantidad de hidrógeno.

Por lo tanto, el eje del pasador debe someterse a un tratamiento térmico para eliminar el hidrógeno en las 4 horas siguientes al cromado.

La demostración práctica muestra que la cantidad total de eliminación de hidrógeno es máxima cuando la temperatura se mantiene a 200 ℃ durante un tiempo adecuado.

Aunque la dureza se reduce ligeramente, la porosidad y la red de grietas del revestimiento aumentarán, pero tiene poco impacto en el uso del eje del pasador cromado.

3.3 Fuerza de adherencia de la capa de cromado

La fuerza de adherencia de la capa de cromado es una propiedad mecánica importante del revestimiento.

Si la fuerza de adherencia es baja, será difícil conseguir el objetivo de la galvanoplastia aunque las demás propiedades de la capa de cromado sean buenas.

En la revisión GB / T 5270-2008 de los métodos de ensayo para la resistencia a la adherencia de recubrimientos metálicos electrodepositados y depositados químicamente sobre sustratos metálicos, se especifican los métodos de ensayo para la resistencia a la adherencia de recubrimientos metálicos electrodepositados y depositados químicamente sobre sustratos metálicos, pero la mayoría de ellos son mediciones cualitativas.

En la actualidad, los métodos de detección más utilizados incluyen el método de rayado con aguja de acero, el método de doblado, el método de impacto y el método de la muela abrasiva.

Debido a la gran dureza de la capa de cromado, el método de la muela abrasiva se utiliza a menudo en la detección diaria.

Esmerile el eje del pasador cromado en la muela abrasiva hasta que el eje del pasador quede expuesto a la base.

Si la capa cromada no se despega, se demuestra cualitativamente que la fuerza de adherencia de la capa cromada es buena.

Zhang Chunhua et al. demostraron que la rugosidad de la superficie del sustrato tiene una gran influencia en la adherencia del revestimiento.

Con la disminución de la rugosidad superficial del sustrato, se mejora la fuerza de adherencia de la capa de cromado.

4. Conclusión

Debido a la particularidad del proceso de cromado, es fácil que falle el eje del pasador cromado.

Por lo tanto, es necesario controlar estrictamente los procesos pertinentes y reforzar la detección del eje del pasador de cromado para garantizar que la capa de cromado tenga buena resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y otras propiedades, y reducir así la aparición de problemas de calidad de la cadena.

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Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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