فولاد هاردکروم چیست ؟ مزایای پوشش هاردکروم ، نحوه آبکاری ، ابعاد و کاربرد

فولاد هاردکروم

فولاد هاردکروم یکی فولادهای پرکاربرد صنعتی می‌باشد . این فولاد در دسته فولادهای پوشش دارمحسوب می شود .

میلگرد یا شفت هاردکروم در واقع یک فولاد از جنس CK45 می‌باشد . که با فلز کروم پوشش داده شده است. فلز کروم پوششی سخت و مقاوم به سایش روی سطح فولاد CK45 ایجاد می‌کند.

آبکاری با هدف تزیینی یا تولید یک قطعه صنعتی انجام می‌شود . آبکاری کروم به روش الکترولیز انجام می‌شود.

با انجام این فرآیند یک لایه سخت کروم در سطح فولاد نشانده می‌شود که خواص مقاومت به خوردگی و مقاومت به سایش در آن ایجاد می‌کند.

در برخی کاربردها به منظور ایجاد خواص بهتر لایه سطحی ایجاد شده از نیکل کمک گرفته می‌شود . میزان چسبندگی پوشش به سطح در این حالت بیشتر می‌شود.

فولادهاردکروم چیست ؟

فولاد هاردکروم یک نوع از فولادهای دارای پوشش بوده که دامنه‌ی گسترده‌ای از فولادها می‌توانند به این روش پوشش‌کاری شوند.

از جمله فولادهایی که به این روش پوشش داده می‌شوند عبارتند از: CK45، CK35، 20MnV6، 38MnSiVS5 و 42CrMo4.

عملیات‌های مهندسی سطح و پوشش‌ها می‌توانند خواص ویژه‌ای از خوردگی و مقاومت به سایش را بدون تاثیرگذاری بر روی مشخصات زیرلایه یا فلز پایه به ارمغان آورند.

از روش‌هایی که در تولید پوشش به کار می‌روند می‌توان به رسوب بخار، القاء، پاشش حرارتی و روش‌های بسیار دیگر اشاره کرد .

همگی در تلاش هستند تا سطحی بی‌نهایت سخت، مقاوم به سایش، کم اصطکاک و مقاوم به خوردگی را بدست آورند.

آبکاری هاردکروم یک تنوع گسترده‌ای از خواص مطلوب را فراهم می‌آورد، خواصی که بسیاری از مهندسین برای اجزاء و محصولات خود نیاز دارند.

از کاربردهای پوشش هاردکروم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: اجزای اتومبیل، سلاح گرم، هوافضا، ابزار ماشین، چرخ‌دنده، قالب‌های پلاستیکی و … .

فرایند هارد کروم

آبکاری هاردکروم یک فرایند الکترولیتی با استفاده از یک اسید کرومیک بر پایه‌ی الکترولیت است.

بخشی از آن کاتد را ایجاد می‌کند و با عبور یک جریان DC از طریق آندهای سربی، فلز کروم بر روی سطح اجزاء می‌نشیند.

محدوده‌ی گسترده‌ای از اجزاء می‌توانند پوشش داده شده به طوری که تنها نیاز به نصب کردن صحیح، حمام به اندازه کافی بزرگ، ظرفیت بلند کردن و منابع انرژی کافی دارند.

قابل ذکر است که محدوده‌ی ضخامت معمول آبکاری از 0/00005 تا 0/025 اینچ است. علاوه‌براین اجزایی با سختی بیش از 36 راکول C یا بیشتر باید حداقل به مدت 3 ساعت در دمای ℃190 نگه داشته شود تا هیدروژن محبوس شده آزادسازی شود.  

مزایای پوشش هاردکروم

1- سختی این پوشش در حدود 65 تا 70 راکول C بوده که سخت‌تر از اکثر ساینده‌های صنعتی است. به طور غیرمعمول، پوشش هاردکروم این سختی را با یک درجه‌ای از چقرمگی ترکیب کرده، بنابراین رسوب می‌تواند در مقابل تماس تنش بالا مقاومت کند. 

2- پوشش هاردکروم به محدوده‌ی گسترده‌ای از فولادهای آلیاژی یا مهندسی (شامل فولادهای زنگ‌نزن و چدن‌ها)، آلیاژهای آلومینیوم یا تیتانیوم سبک وزن، آلیاژهای مس، برنج‌ها و برنزها به علاوه‌ی آلیاژهای پایه نیکل قابلیت اعمال دارند.

3- پوشش هاردکروم حتی تحت تنش تماس بالا قابلیت مقاومت به سایش عالی را فراهم می‌کند به طوری که این پوشش یک نرخ سایش بسیار پایین (حداقل 100 برابر بهتر از فولادهای سخت شده یا نیکل الکترولیت) را ارائه می‌دهد. وجود رسوب‌های ضخیم منجر به ایجاد مقاومت به سایش عالی تحت تماس تنش بالا نسبت به ماسه، زغال، سیمان، آهک، فیبرهای شیشه و … می‌شود. سایش که مرسوم‌ترین و مخرب‌ترین فرایند موجود در صنعت است، از طریق اعمال پوشش هاردکروم در پمپ‌ها، دریچه‌ها، یاتاقان‌ها و … محدود می‌شود.

4- با دقت زیاد به طراحی آند و نصب آن، آبکاری کروم می‌تواند حتی به سطوح صاف، منافذ ریز، شفت‌ها یا غلتک‌ها، سوراخ‌ها و نواحی با تلرانس کم اعمال شود.

5- برخلاف پلیمرها، کربن‌ها و گرافیت‌ها، پوشش هاردکروم اصطکاک بسیار کمی دارد. این نکته پوشش را برای کاربردهای بافتی یا سطوح آب‌بندی شده به علاوه‌ی اجزایی مثل پمپ‌های پره ایده‌آل می‌سازد. 

 نحوه آبکاری کروم

جهت انجام آبکاری نیاز به انجام مراحل آماده سازی سطحی فولاد است تا آماده پذیرش لایه کروم شود . همچنین نیاز به یک حمام الکترولیت، یک آند و یک کاتد می‌باشد . در این روش حمام الکترولیت حاوی یون‌های کروم می‌باشد . معمولا از ترکیب کرومیک اسید و اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت آبکاری استفاده می‌شود .

استفاده از اسید سولفوریک به بهتر انجام شدن و سریع‌تر انجام شدن فرآیند آبکاری کمک می‌کند، اینکه از این اسیدها با چه غلظتی استفاده شود بستگی به ضخامت و تراکم لایه ای که قرار است نشانده شود دارد و این موضوع با توجه به کاربرد هاردکروم تعیین می‌شود.

میلگرد فولادی که معمولا از جنس CK45 است . در سل الکترولیز در جایگاه کاتد قرار می‌گیرد . به قطب منفی مولد متصل می‌شود. در قطب مثبت از یک آند مثل سرب استفاده می‌شود ، تا واکنش‌ها به درستی انجام شوند. البته در حالتی که آبکاری نیکل هم روی قطعه صورت گیرد، آند استفاده شده یک ورق نیکلی می‌باشد .

محلول الکترولیت از اسید سولفوریک تهیه می‌شود. با اعمال یک پتانسیل مشخص به آند و کاتد سل واکنش ها انجام می‌شود و یک لایه کروم روی سطح می‌نشیند و آبکاری انجام می‌شود.

خرید و فروش فولادهاردکروم

خرید و فروش فولادهاردکروم به صورت میلگرد و شفت انجام می‌شود، در بازار خرید و فروش هاردکروم بر واحد وزن آن انجام می‌شود و قیمت هاردکروم با توجه به فرآیندهای سطحی انجام شده روی آن بسیار گرانتر از یک شفت فولاد معمولی است.

اغلب این محصول معمولا به صورت وارداتی و تولید کشورهای رومانی، تایوان، چین و ترکیه می‌باشد. 

ابعاد و کاربرد هاردکروم

علاوه بر سختی بالا، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی، به ویژگی‌های ظاهر زیبا و براق و تحمل فشار بالای آن هم اشاره کرد.

همچنین این میلگرد در برابر حرارت هم مقاومت مناسبی دارد و تا نزدیکی 400 درجه سانتیگراد دچار اکسیداسیون سطحی نمی‌شود.

هاردکروم معمولا به صورت میلگرد و شفت تولید می‌شود، این میلگردها بیشتر در قطرهای 80 تا 200 میلیمتر استفاده می‌شوند. ضخامت لایه کروم معمولا بین 7 تا 30 میکرومتر می‌باشد .

تراکم لایه کروم ایجاد شده بستگی به اختلاف پتانسیل و زمان آبکاری دارد . از هاردکروم به واسطه خواصش در ساخت جک های هیدرولیکی استفاده زیادی می‌شود .

این جک‌ها در دستگاه‌های پرس، خودروهای سنگین، خوردروهای معدن، ماشین آلات کشاورزی و … استفاده می‌شوند، همچنین هاردکروم در برخی کاربردهای دکوراسیونی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:

اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran

فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948

لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6

پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk

آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran