پوشش تبدیلی کروماته
مقدمه و اصول اولیه
پوشش تبدیلی کروماته جهت کنترل کردن تشکیل زنگ ( و سفیدک ) روی پوشش آبکاری رویzn و گارانتی کردن پوشش ثانویه رنگ گسترش یافته است . همین عمل در مورد کادمیم نیز صدق می کند .
پوشش کروماته به این دلیل تشکیل می شود که سطح فلز به قطعات کوچک حل می شود و باعث افزایش ph در سطح بین فلز و مایع (محلول ) میشود که این منجر به تشکیل کمپلکس فلز کروم به صورت ژل بر روی سطح می شود که از کروم 6 ظرفیتی و 3 ظرفیتی تشکیل شده و سطح فلز را می پوشاند . در ابتدا این ژل نرم است و باید با احتیاط حمل شود . بعد از خشک شدن این روکش سخت ودارای قدرت محافظت خوبی می شود . همیشه عملیات حرارتی باید قبل از کروماته کردن صورت بپذیرند زیرا پوشش کروماته در مقابل حرارت بالای 65 درجه سانتیگراد (150 درجه فارنهایت )مقاومت ندارد .
پوشش خوبی از کادمیم یا رویzn با در نظر گرفتن عوامل زیر قابل اجرا می باشد:
1 یک پوشش نرم با رسوب ریز و ضخامت یکنواخت و یکسان به کروماته کردن جواب بهتری می دهد .
2 همرسوبی سایر ناخالصیهای فلزی مثل مس وسرب می تواند منجر به ایجاد نقص در پوشش تبدیلی کروماته بشود .
3 یک رویه مناسب عملیات باعث خنثی سازی ومناسب کردن سطح قطعه قبل از کروماته کردن می شود . یک محلول فعال که شامل اسید نیتریک رقیق شده (2/1% ) است. برای خنثی سازی سطح و از بین بردن خواص قلیایی بر روی قطعه آبکاری شده جهت آماده کردن آن برای کروماته کردن مناسب است .
4 کنترل و تقویت محلول کروماته بوسیله روشهای تجربی توسط یک اپراتور آگاه می تواند انجام شود .
5 یکی دیگر از عوامل مهم و لازم شستشوی قطعه در آب تمیز بعد از عمل کروماته کردن است .
6 وان شستشوی نهایی باید مرتباً بهم بخورد و در دمای 50 تا 60 درجه سانتی گراد گرم شود . (120 تا 140 درجه فارنهایت ) و دارای جریانی مناسب باشد تا محلول را از سطح قطعه پاک کند .
7 دمای خشک کردن نباید از 70 درجه سانتی گراد بیشتر باشد تا کیفیت محافظت کنندگی پوشش را پایین نیاورد .
8- اگر عملیات کروماته کردن بلافاصله بعد از آبکاری انجام نشود و وقفه ای بیافتد ، رویzn یا کادمیم باید بوسیله محلول قلیایی چربیگیری و سپس غوطه ور در اسید فعال شود سپس عملیات کروماته کردن انجام گیرد .
مکانیسم محافظت در مقابل خوردگی
پوشش کروماته تابع فلز پایه است و یک راه مقابله و محافظت برای خوردگی اتمسفری درمحیطهای روستایی ، صنعتی ، دور از دریا و مناطق دریایی می باشد . درجه (میزان ) محافظت بوسیله افزایش محتوای کرومات فیلم (روکش ) و هم چنین افزایش ضخامت فلزی که روی سطح پوشش داده می شود ،بهبود داده می شود .
پوشش کروماته زیتونی و سبز دارای محتوای کرومات بیشتری از کرومات بیرنگ هستند و بیشترین مقاومت در برابر خوردگی را ایجاد می کنند .
آنالیز ( فرمولاسیون )نمونه از محلول کروماته برای مثال در زیر آورده شده است :
درصد
به صورت
در حد تعادل
اکسیژن
انواع پوششهای کروماته
1 شفاف (بی رنگ )
الف با مدت غوطه وری کم آبی روشن یا سفید .
ب سفید یا آبی روشن خیسانده شده .
2 رنگی
الف رنگی ( یا زرد یا الوان )
ب متمایل به برنزی
ج زیتونی
د مشکی
رویzn و کادمیم به خاطر خاصیت بی نظیر قربانی شدن در کنار فولاد کربن دار مقابل خوردگی طیف کاربرد وسیعی دارند که این به خاطر واکنش الکتروشیمیایی محافظت کاتدی است که این فلزات انجام می دهند .
جلوه و ویژگی تزئینی این فلزات بوسیله پوشش مکمل کروماته بسیار بهبود پیدا می کند . این محلول به طریقی با سطح واکنش می دهد که باعث ایجاد خاصیت انعکاسی و براقیت در سطح می شود .
همچنین بوسیله این پوشش مقاومت بیشتری در مقابل اثر لک کنندگی انگشت بر روی سطح ایجاد می گردد و نیز پوشش تبدیلی مقاومت به خوردگی سطح را نیز در مقایسه با روی یا کادمیم تنها افزایش می دهد ومدت زمانی که می توان قطعات کروماته شده را انبار و نگهداری کرد افزایش می دهد .
پوشش رویzn که کروماته شده مقاومت خوردگی بیشتری در مقابل اتمسفر صنعتی از خود نشان می دهد اما کادمیم به تنهایی توان مقاومت در هوای روستایی وساحل دریا را دارد .
((فلزاتی که عموماً کروماته می شوند))
1 فلزات آبکاری شده :
الف روی(zn) تزئینی ، محافط خوردگی و پایه ایی برای رنگ کاری
ب کادمیم تزئینی ، محافظ خوردگی و پایه ایی برای رنگ کاری
ج مس تزئینی ، ضد لک شدن وپایه ایی برای رنگ کاری
د قلع مقاومت در برابر لک شدن و خوردگی
ه کروم مقاومت در برابر خوردگی و پایه رنگ کاری
و برنج ضد لک شدن و پیش مرحله رنگ کاری
ی نقره ضد لک شدن در مقال گوگرد (سولفید )
2 دایکست روی (zn ) جهت مصرف تزئینی مقاومت در برابر خوردگی و پایه رنگ کاری
3 – مس و آلیاژ های مس ، آلمینیوم و اکسید منیزیم جهت مصرف تزئینی ، ضد لک وپایه رنگ کاری
4 فولاد ضد زنگ ( استیل ) 316 پوشش مشکی تزئینی
5 پوشش برای گالوانیزه گرم و پوشش روی (zn ) مکانیکی
((مقاومت الکتریکی پوشش کروماته))
سانتیمتر میکرواهم
نوع پوشش کروماته
فلز
50 20
بدون کروماته
روی Zn
100 50
کروماته سفید(بی رنگ)
روی Zn
1000 100
کروماته زرد
روی Zn
120 70
کروماته بی رنگ
کادمیم
500 200
بدون کروماته
آلومینیوم
900 500
کروماته بی رنگ
آلومینیوم
2000 800
کروماته زرد
آلومینیوم
بالای 27
کروماته بی رنگ
نقره بر روی استیل (فولاد)
مقاومت فیلم کروماته پایین است و می توان آن را جزو هدایت کننده های الکتریکی قرار داد .
یکی از اصلی ترین مزیت های در این مورد بوجود آوردن یک مقاومت اتصالی پایدار در موقعیت های جوی متفاوت است . نقره یک هادی بسیار عالی است اما مقاومت اتصالی نقره بدون پوشش بعد از کهنه شدن آن (گذشت عمر آن ) به علت تشکیل سولفید نقره ، افزایش می یابد .
پوشش کروماته این مشکل را حل می کند .
پوشش کروماته اگر در معرض جوش نقطه ایی یا جوش فیوژن قرار بگیرد از بین میرود .
محلول پوششهای کروماته
محلول کروماته عموماً بوسیله محلولهای مخصوص یا مواد آماده پودری ( با رقیق کردن یا حل کردن این مواد )تهیه می شود . محلولهای کروماته بر پایه سه حالت زیر هستند :
1 کروم 6 ظرفیتی بیشترین مقاومت در مقابل خوردگی را پدید می آورد .
الف به روش غوطه وری
ب به روش الکترولیتی
2 کروم 3 ظرفیتی مقاومت کمتری در مقابل خوردگی ایجاد می کند .
3 پوشش بدون کروم مقدار بسیار کمی مقاومت خوردگی ایجاد می کند .
فاکتورهای کنترل محلول کروم 6 ظرفیتی
1 غلظت بوسیله عمل تیتراسیون
2 ph با ph متر یا سلول هدایت الکتریکی
ph حدود صفر تا 8/2
3 دما 24 تا 32 درجه سانتی گراد ( 75 تا 90 درجه فارنهایت )
4 مدت غوطه وری در محلول کروماته : از 10 تا 30 ثانیه
5 روش بهم زدن
بوسیله هوا
مکانیکی
جریان محلول
6 مدت انتقال : کمتر یا مساوی 25 ثانیه
انواع روشهای عملیات کروماته