Что такое хроматная обработка?

Что такое хроматная обработка?

Хроматная обработка — это метод обработки, при котором хроматная пленка формируется путем пассивации металла с помощью обрабатывающего раствора, содержащего шестивалентный или трехвалентный хром в качестве основного компонента. Хроматная обработка обычно применяется к оцинкованным металлам.

Особенности хроматной обработки

Хроматная пленка характеризуется своими свойствами самовосстановления и превосходной коррозионной стойкостью по сравнению с другими оксидными пленками. Она также может улучшить другие свойства, такие как предотвращение ржавчины, дизайн и электропроводность. В прошлом шестивалентный хром обычно использовался из-за соображений стоимости, но поскольку использование шестивалентного хрома ограничено в ЕС, в качестве альтернативы используется трехвалентный хром.

Самовосстанавливающиеся свойства покрытий хроматной обработки кратко объясняются следующим образом. Когда в хроматной пленке, образованной на покрытом металлом объекте из-за царапин и т. п., возникает дефект, хроматный раствор просачивается.

Металлоплакирование обеспечивает тот же эффект, что и хроматная обработка, но драгоценные металлы, используемые для металлопокрытия, дороги и дороже хроматной обработки с точки зрения стоимости. На этом фоне растет спрос на хроматную обработку, которая менее затратна.

Применение хроматной обработки

Обработка хроматом применяется для материалов и деталей, для которых требуется коррозионная стойкость. Например, обработка хроматом применяется к автомобильным деталям, бытовой технике, электронным устройствам и строительным материалам, способствуя повышению удобства. Она также применяется, когда дизайн важнее коррозионной стойкости, а ее основными продуктами являются винты и офисные принадлежности.

Принцип обработки хроматом

Сначала раствор хромата растворяет цинковое покрытие. По мере растворения цинка ионы хромата восстанавливаются, образуя трехвалентный хром. Затем на цинковое покрытие наносится гидроксидная пленка, чтобы завершить обработку. Таким образом, хроматирование является простым и легким процессом, и в то же время его свойства могут варьироваться в зависимости от метода обработки.

Типы хроматирования

Далее объясняются типы хроматирования. Существует четыре основных типа хроматирования. 

1. Глянцевое хромирование

Этот метод используется для таких предметов, как винты и офисные принадлежности, где требуется дизайнерская способность, а не улучшенная коррозионная стойкость. Используя обрабатывающий раствор, содержащий фторид, можно получить сине-серебристо-белый вид с превосходной полируемостью. Образуется пленка с преобладанием Cr3+.

2. Цветной хромат

Эта хроматная обработка проста в эксплуатации и имеет отличную коррозионную стойкость, и используется для внутренних частей автомобилей и бытовой техники. Толщина пленки может регулироваться временем погружения, pH и температурой. Cr6+ на верхней стороне хроматной пленки и Cr3+ на стороне оцинкованного слоя.

3. Черный хромат

Эта хроматная обработка обеспечивает превосходный баланс коррозионной стойкости и дизайнерских возможностей, а также используется для декоративных предметов. Галогенид серебра добавляется в раствор для обработки, и частицы серебра диспергируются в пленке во время формирования пленки, в результате чего получается черный цвет.

4. Зеленый хромат

По сравнению с другими покрытиями, он может похвастаться наивысшим уровнем коррозионной стойкости и образует толстую хроматную пленку. Поскольку он имеет тенденцию содержать больше шестивалентного хрома, следует проявлять осторожность при его использовании. Cr6+ на стороне верхнего слоя хроматной пленки и Cr3+ на стороне оцинкованного слоя.

Другая информация о хроматной обработке

1. Метод обработки хроматом алюминия

Алюминий образует оксидную пленку толщиной в несколько нм на своей поверхности в атмосфере. Сам по себе алюминий имеет высокую тенденцию к ионизации и подвержен коррозии, но оксидная пленка обеспечивает умеренную коррозионную стойкость. Однако толщина оксидной пленки слишком мала, чтобы обеспечить практический уровень коррозионной стойкости, поэтому необходимо улучшить коррозионную стойкость обработки поверхности.

Поэтому используется обработка хроматом алюминия, и существует два конкретных метода: обработка хроматом фосфорной кислоты и обработка хроматом хромовой кислоты.

Фосфатно-хроматная обработка
При обработке фосфатом-хромом используется шестивалентный хром для формирования слоя хрома на поверхности алюминия, но большая часть шестивалентного хрома восстанавливается и преобразуется в трехвалентный хром, что делает этот метод обработки очень безопасным.

В раствор для обработки также добавляются ионы фторида и фосфата. Действие ионов фосфата заключается в содействии реакции восстановления шестивалентного хрома и в повышении адгезии между покрытием и поверхностным слоем. Ионы фторида растворяют поверхностную оксидную пленку на ранних стадиях реакции и способствуют образованию слоя.

Хроматная обработка
Хроматная обработка — это метод, при котором используется водный раствор, содержащий шестивалентный хром в кислом растворе. Количество хрома, прилипшего к пленке, образованной этим методом, сильно варьируется в зависимости от времени обработки, температуры и других условий. Поэтому внешний вид покрытия может варьироваться от бесцветного до коричневато-коричневого.

Хромовая кислота, дихромат и феррицианид добавляются в раствор для обработки, и феррицианид эффективен для формирования толстой пленки за короткое время.

2. Коррозия хроматной обработки

Известно, что хроматная обработка вызывает трещины, называемые микротрещинами. Хотя вода остается в покрытии сразу после обработки, в зависимости от условий сушки быстрая потеря воды приводит к появлению мелких трещин. В целом, количество трещин имеет тенденцию увеличиваться с более высокими температурами сушки.

Поскольку микротрещины распространяются с поверхности внутрь, влага и грязь снаружи могут проникать во внутренний материал, что может вызвать коррозию. Таким образом, микротрещины являются серьезной проблемой в коррозионной стойкости.

В зеленом хромате, описанном выше, слой цинкового покрытия содержит большое количество фосфатных корней, образующих плотную и толстую структуру. Поэтому, даже если и образуются микротрещины, им трудно достичь слоя цинкового покрытия, а зеленое хроматное покрытие обладает хорошей коррозионной стойкостью.