Электролитическое хромирование применяют для восстановления размеров изношенных поверхностей деталей и получения декоративных, коррозионностойких и износостойких покрытий. Электролитический хром обладает высокой коррозионной стойкостью, низким коэффициентом трения, высокой твердостью, жаростойкостью, высоким пределом текучести. При тщательной подготовке поверхности прочность сцепления хрома со сталью, чугуном, медью и латунью достигает при сдвиге 300 МПа. Однако стали с высоким содержанием вольфрама и кобальта, а также высокоуглеродистые стали и высококремнистые чугуны хромировать нельзя из-за низкой прочности сцепления. Прочность сцепления резко снижается с увеличением толщины покрытия, в связи с ростом остаточных напряжений. При увеличении толщины от 0,1 до 0,5 мм предел прочности покрытия уменьшается в 2-3 раза.
После хромирования снижается также усталостная прочность деталей из-за значительных остаточных напряжений в покрытии. С увеличением толщины покрытия усталостная прочность снижается более значительно. Усталостная прочность углеродистых сталей в результате хромирования снижается на 25-40 %. Для ее повышения применяют высокотемпературный отпуск и наклеп поверхности перед хромированием с целью создания напряжений сжатия, обратных по знаку напряжениям, возникающим в покрытии при его формировании.
Различают следующие виды износостойкого хрома: гладкий по накатке и пористый. Гладкий хром следует применять в условиях достаточной смазки при небольших скоростях скольжения. Пористый хром имеет хорошую износостойкость в условиях граничного трения, так как смазка, находящаяся в порах покрытия, препятствует развитию процессов схватывания. Пористый хром по сравнению с гладким прирабатывается значительно легче. В промышленности применяют как гладкие, так и пористые хромовые покрытия.
Электрохимическое осаждение хрома отличается от других процессов как по составу электролита, так и по условиям протекания процесса. В большинстве случаев осаждение хрома осуществляется в электролите, содержащем хромовый ангидрид с добавкой серной кислоты. Хромовый ангидрид растворяют в дистиллированной воде и после отстаивания переливают в ванну, в которую затем добавляют необходимое количество серной кислоты.
На процесс осаждения хрома большое влияние оказывает соотношение между концентрациями хромового ангидрида и серной кислоты, которое должно находиться в пределах 90-120; при этом выход хрома по току наибольший. Концентрацию хромового ангидрида в электролите можно изменять в довольно широких пределах. Однако с ее увеличением при прочих равных условиях выход по току падает. Поэтому на практике получили распространение горячие электролиты с концентрацией СrО3 от 150 до 350 г/л.
Составы электролитов приведены в табл. 10.3.
Таблица 10.3