الخواص الفيزيائية للطلاء بالكروم:
لقد قام الكثير من الباحثين بدراسة الخواص الفيزيائية للطلاء بالكروم بشكل مفصل، حيث تمت دراسة القساوة ومقاومة البري، كفاءة الاحتكاك، كفاءة التمدد، درجة الانصهار، الكثافة، قوة الانعكاس.
المقاومة الكهربائية، الإجهاد الداخلي، اللدونة، الأكسدة ومقاومة التلوث، مقاومة المواد الكيميائية.
لقد تمت دراسة هذه الخواص بشكل مفصل في الكثير من المراجع والتي تهم المختصين.
أ- الطلاء بالكروم القاسي: الهدف من هذا النوع من الطلاء: هو تأمين طبقة طلاء قاسية وملتصقة بشكل جيد، ومقاومة للتآكل والاحتكاك، ولاستخدامات تجارية أخرى: كاستخدامه في طلاء العدادات، الأدوات الصناعية، المثاقب، المناشر، المساحل، أدوات الصقل، الآلات القاطعة، الأسطوانات، أجهزة النفث.
تستخدم التركيبة التالية من أجل الطلاء، الكروم القاسي.
كروميك أسيد (100- 180gr/ L)، حمض كبريت 1- 18gr/ L، درجة الحرارة ºC 52+ 2، كثافة التيار الوسطية 100amp/ dm2. نحصل على أفضل طبقة طلاء كرومية مقاومة للاحتكاك باستخدام كثافة تيار كاثودية 35- 40amp/ dm2 ودرجة حرارة ºC 55، تتعلق كثافة التيار بشكل القطعة والمسافة بين الأقطاب، وتتعلق سماكة الطبقة المترسبة من الكروم بالشروط المطلوبة والهدف منه استخدام القطعة، حيث تصل السماكة حتى 200 ميكرون.
ب- الطلاء بالكروم المسامي: الهدف من هذا النوع من الطلاء هو زيادة مقاومة الاحتكاك للقطع المعرضة للاحتكاك، كما في أسطوانات محركات الاحتراق الداخلي، وحلقات الأسطوانات –بستون- المساند، في مجال صناعة الطائرات.
يتم الطلاء بثلاثة نماذج هي:
1- النموذج الميكانيكي: حيث يتم قذف القطع المراد طلاؤها بتيار من الرمل والصقل، ومن ثم يتم الطلاء بالكروم.
2- النموذج الكيميائي: تتم معالجة القطع باستخدام حمض كلور الماء الممدد بنسبة 1: 1 لأكسدة القطع، وتوسيع وتعميق الشقوق والقنوات المسامية، وتشكيل حفر في سطح القطع المطلية بالكروم.
3- النموذج الكهرو كيميائي: يعتبر أفضل الطرائق للحصول على الطلاء المسامي، وذلك باستخدام الأكسدة الأنودية للطلاء الكرومي بهدف توسيع الشقوق والقنوات والمسامات، وتشكيل شبكة متقطعة القنوات على الطبقة المترسبة.
يحتوي الحوض على (100- 200gr/ L) كروميك أسيد، (0.85- 1.95gr/ L) حمض كبريت، تبدأ العملية بمعالجة القطع بالحرارة لمدة 2- 3 دقيقة، ومن ثم يتم تحميل للقطع كهربائياً باستخدام كثافة تيار أنودية (50- 515amp/ dm2)، تستمر العملية نحو 10- 20 دقيقة، ثم تبدأ عملية الطلاء بالكروم باستخدام كثافة تيار كاثودية (20- 15amp/ dm2)، تستمر العملية 10- 20 دقيقة عند درجة حرارة للحوض تتراوح c1+ 57، ومن ثم تبدأ المعالجة بالأكسدة الأنودية باستخدام تيار كثافته الأنودية (35- 40amp/ dm2)، حيث تستمر العملية 5- 7 دقيقة، تترسب طبقة طلاء سماكتها 140- 180 ميكرون، تصبح هذه السماكة 40- 75 ميكرون بعد المعالجة الأنودية. ثم يجري تسخين للقطع المطلية بأفران درجة حرارتها 150- 200 ºC لمدة 2- 3 ساعة بهدف إزالة الهشاشة.
ج- طلاء الكروم التزييني: يستخدم هذا الطلاء بسماكة تقرب من 1 ميكرون لطلاء القطع المصنعة من الفولاذ والنحاس. وسبائك التوتياء، الفولاذ الكربوني والمضاد للصدأ، حيث تتراوح سماكة الطبقة 15- 20 ميكرون، يتم الحول على طبقة طلاء لماعة لا تحتاج إلى تلميع ميكانيكي إذا تم تنفيذ خطوات الطلاء والتشغيل بشكل جيد.
تستخدم المحاليل أحواضاً تحتوي كروميك أسيد (200- 250gr/ L)، حمض كبريت (2- 2.5gr/ L)، كثافة التيار الكاثودية (30- 60amp/ dm2) درجة حرارة الحوض ºC 50- 49.
د- الطلاء بالكروم الأبيض: يستخدم هذا النوع من الطلاء على المعادن الفولاذية وسبائك التوتياء بدلاً من استخدام طلاء الكروم المتعدد الطبقات التزييني، يمكن أن ترسب طبقة لماعة من الكروم ذات سماكة 8- 30 ميكرون، لا يحتاج هذا النوع من الطلاء إلى تلميع ميكانيكي.
تستخدم التركيبة التالية للطلاء بالكروم الأبيض.
كروميك أسيد (200- 250gr/ L) حمض كبريت (2- 2.5amp/ dm2) درجة الحرارة ºC 72- 70 كثافة التيار الكاثودية (25- 35amp/ dm2).
من أجل الحصول على طبقة طلاء نهائية لماعة ترفع كثافة التيار الكاثودية لمدة زمنية قصيرة ولعدة مرات.
هـ- الطلاء بالكروم العقيقي: تتمتع طبقة الطلاء هنا بلون عقيقي لماع بحيث يتم الطلاء على جميع أنواع المعادن تقريباً تستخدم التركيبة التالية لهذا الهدف.
كروميك أسيد (300- 400gr/ L)، باريوم أ0يتات (5- 10gr/ L)، كالسيوم أسيتات (4- 8gr/ L)، زنك أسيتات (2- 5gr/ L)، درجة الحرارة ºC 40- 22، كثافة التيار (30- 100amp/ dm2)، زمن الطلاء 20- 10 دقيقة.
يجب أن تكون القطع المعدة للطلاء نظيفة بشكل جيد قبل طلائها حتى لا تتطلب تلميع عند نهاية الطلاء، تعالج القطع المنتهية بالزيت لزيادة البريق.
و- الطلاء بالكروم الأسود: يستخدم هذا النوع من الطلاء من أجل التزيين للقطع المستخدمة بالأجهزة العصرية والاستخدامات الأخرى.
تستخدم التركيبة التالية لهذا الهدف.
كروميك أسيد (300- 350gr/ L)، باريوم أسيتات (5- 7gr/ L)، صوديوم نترات (7- 12gr/ L)، بوريك أسيد (12- 15gr/ L)، كثافة التيار الكاثودية (40- 100amp/ dm2)، درجة الحرارة ºC 35- 20، زمن الطلاء 15- 25 دقيقة.0
يستخدم أنود رصاصي نسبة مساحته 1: 3، كما تعالج القطع الناتجة عن الطلاء بالزيت بدرجة حرارة ºC 80- 60 لإعطاء السطح الخارجي خواص تحسينية.
ز- الطلاء بالكروم البارد: تستخدم هذه الطريقة لطلاء القطع ذات السطح المعقد، وهذه الطريقة تعطي طبقة الطلاء من دون وجود مسامات، ولها ثباتية ضد الصدأ، لها لون رصاصي تتحول إلى اللون الأبيض بعد التلميع، قساوتها جيدة ومردود تيار جيد، بالإضافة إلى أن المحصول له تأثرية كبيرة أكثر من المحاليل النظامية، ويتم الطلاء بأحواض تحتوي على ما يلي:
كروميك أسيد (250- 300gr/ L)، كروميك سلفات (3- 6gr/ L)، أمونيوم فلوريد 6gr/ L، كثافة تيار كاثودية (4- 15amp/ dm2)، درجة الحرارة ºC 25- 15 لهذا المحلول ثباتية قليلة، كما لو يمكن الحصول على سماكة طلاء كبيرة بهذه المحاليل.
ح- طلاء الألمنيوم وسبائكه بالكروم: يعالج سطح الألمنيوم قبل طلائه بالكروم بمحلول يحوي:
نيكل كلوريد 400gr/ L، هيدروفلوريك أسيد 20gr/ L، يوريك أسيد 40gr/ L، حيث تغمر القطع المعدة للطلاء بهذا المحلول عند درجة حرارة ºC 30- 25 حتى ينخفض انطلاق الهيدروجين ترفع القطع من الحوض بسرعة وتغمر في حوض آخر يحوي حمض آزوت ذي الكثافة 1.3 لمدة 30- 20 ثانية. عند توقف انطلاق غاز الهيدروجين تغسل القطع جيداً ثم تنقل إلى أحواض طلاء الكروم.
تعالج سبائك الألمنيوم مثل سبائك الألمنيوم والمغنيزيوم- الألمنيوم والسيليسيوم باستخدام محلول يحوي حمض كلور المادة 35% بتركيز 500ml/ L ومغنيزيوم سلفات 4gr/ L بدرجة حرارة ºC 40 أثناء زمن قدره 1 دقيقة، ثم تغسل القطع بالماء، وتغمر ثانية بحوض يحتوي 3 حجوم من حمض الكبريت المركز، و1 حجم واحد من هيدروفلوريك أسيد ذو التركيز 50% عند درجة حرارة ºC 20 أثناء زمن قدره 1- 10 ثوان، ثم تغسل بماء نظيف وترسل إلى أحواض طلاء الكروم.
