Хромирование металла: особенности процесса и сфера применения хромированных деталей

 

Практически все металлы, относящиеся к доступному ценовому сегменту и используемые в промышленных целях, нуждаются в дополнительной защите. Для этого используют такие приемы, ка легирование, никелирование и хромирование. Последнее, считается наиболее перспективным, так как отличается не только высокой степенью защиты, но и хорошими внешними данными, благодаря чему не требуется дополнительных обработок.

Технология хромирования металла

В зависимости от поставленных целей, защитный слой может иметь разную толщину, структуру и способ покрытия:

  1. Гальванический или твердое хромирование. Изготовление металлоконструкций без этого способа не обходится. В основе метода лежит принцип электролиза: частицы, находящиеся в растворе хромовой соли и соляной кислоты, под действием тока переносятся на поверхность металлической детали, опущенной в резервуар. В зависимости от режима подачи тока, можно получить разные виды и толщину покрытия.
  2. Химический. Для его реализации не требуется большого количества специализированных приспособлений. Изделие также погружается в раствор с хромосодержащей солью и гипофосфитом натрия. Метод позволяет работать с изделиями любой формы, обрабатывать полости и относительно легко получать слой большой толщины.
  3. Диффузионный. Под воздействием высокой температуры получают хлорид хрома в газообразном состоянии. Он постепенно оседает на поверхности образую тонкую и прочную пленку.

Также широко распространен метод вакуумного напыления. По внешним показателям он почти идентичен гальваническому, но имеет более тонкую структуру и низкую себестоимость.

Защитный слой, полученный электромагнитным методом, отличаются привлекательным видом и достаточной устойчивостью к коррозии. Единственный минус заключается в том, что вакуумные установки имеют относительно небольшие размеры.

Преимущества и недостатки покрытия

Хром один из самых твердых металлов с превосходными физико-механическими характеристики, которые можно передать более уязвимым сплавам. В результате металлические изделия приобретают такие свойства:

  • привлекательный внешний вид;
  • увеличенную механическую прочность;
  • снижение трения между поверхностями деталей;
  • устойчивость к влаге и химическим реагентам (кислотам, щелочам);
  • антикоррозийные свойства.

К недостаткам метода можно отнести увеличение напряжения растяжения, которое возрастает по мере увеличения слоя покрытия. Влагоотталкивающая способность также не всегда является преимуществом, по причине плохой восприимчивости к смазкам. Взаимодействие между отдельными частями в подвижных конструкциях также происходит особым образом и отличается плохой «прирабатываемостью».

Металлы, пригодные для хромирования

На многие сплавы, используемые в современной промышленности, можно наносить слой хрома, который в разы увеличивает их долговечность и повышает эксплуатационные качества:

  • сталь. Самый распространенный и востребованный металл, обработка которого осуществляется из практических целей;
  • алюминий. Процесс нанесения защитного слоя в данном случае довольно сложен и используется, как правило, для декорации предметов или их деталей;
  • медь. Хороший подслой, позволяющий повысить износостойкость и снизить стоимость обработки;
  • латунь. Как предыдущий вариант обычно применяется в качестве подслоя.

Отдельного внимания заслуживает хромирование уже оцинкованных деталей. На поверхности таких изделий появляется радужный оттенок, а сам металл приобретает высокую устойчивость к окислению.

Свойства покрытия

Главной особенностью хромированного покрытия является способность не проявлять активность под действием кислорода и разного вида окислителей. Это позволяет надолго сохранить привлекательный внешний вид изделий и защитить их от коррозии. По назначению все виды хромирования подразделяют на:

  • антикоррозийные;
  • декоративные;
  • антифрикционные;
  • износостойкие.

Декоративное хромирование может применяться практически на любых металлах и сплавах. Подходят для применения в умеренно-агрессивной среде, например, без него не обходится изготовление металлических решеток на окна. Для защиты стальных сооружений, эксплуатируемых в тяжелых условиях, применяют метод многослойности. В качестве подслоя, согласно нормативам ГОСТ 3002-45, может использоваться медь или никель.

Хромирование может применятся в восстановительных целях. Например, для увеличения размера истертых частей или выбракованных деталей.

Учитывая высокую износостойкость и антифрикционные качества, его часто наносят на конструкции, подверженные повышенному механическому контакту. В результате хромирования удается снизить трение и уровень нагрева.

Этот металл обладает способностью, как отражать, так и поглощать свет. Получение черного хрома зависит от режима его нанесения. Используют его в конструкциях, для которых необходимо понизить коэффициент отражения. Сама отражательная способность у хрома ниже, чем у серебра. Однако этот металл не тускнеет на воздухе и применяется в различных светоотражателях, не имеющих важного значения.

Сфера применения хромированных деталей

Хромированные металлические конструкции востребованы в разных отраслях промышленности:

  • в строительстве для создания более прочных стальных конструкций изготавливают хромированные швеллера, трубы, двутавры, листовую сталь, балки, крепежные элементы, металлический каркас и др;
  • в коммерческой сфере – для изготовления ветрен, вывесок и другого оборудования;
  • для декора: лестничные перила, карнизы и прочее.

Большое применение хромированные детали нашли в области автомобилестроения и производстве бытовых приборов. Не обходятся без них сантехнические работы разного уровня, а также химическая и нефтеперерабатывающая промышленность.