Straturi protectoare obținute prin cromare

I.GENERALITATI

Cromul este un metal alb, cu nuanta albastruie-deschis.Acoperirile de crom au un aspect foarte frumos, un luciu durabil, stabilitate si inoxidabilitate termica.

Principalele atribute ale cromului depus electrochimic ca duritatea, rezistenta la uzura, frecare, abraziune,coroziune, aspectul decorativ etc, au determinat o larga utilizare a acestuia in cele mai diverse domenii industriale.

Fenomenele de electroliza care au loc la depunerea cromului sunt complexe si ele au facut obiectul a numeroase studii si cercetari, fara o concluzie univoca in ceea ce priveste mecanismul de reactie.Sumar ele pot fi prezentate astfel:

-la catod, reducerea cromului hexavalent la crom trivalent, depunerea cromului metalic si degajarea puternica a hidrogenului conform reactiilor:

2 CrO3 + 6H+ → Cr2O3 + 3 H2O (1)

Cr2O¬3 + 2 H+ → 2 CrO + H2O (2)

CrO + 2 H+ → Cr + H2O (3)

-la anod, oxidarea cromului trivalent la crom hexavalent concomitent cu degajarea oxigenului.

Aceste procese au loc numai in prezenta unor anioni (SO42-, SiF62-, F- etc.) care au rol de catalizatori si a caror concentratie trebuie sa aiba o valoare bine definita in raport cu concentratia anhidridei cromice din solutie.Mecanismul de actionare al acestor ioni nu este pe deplin elucidat, fiind cunoscut numai efectul catodic pe care il exercita in timpul procesului de electrodepunere.

II.PARTICULARITATILE CROMULUI ELECTROLITIC

Comparativ cu alte procedee electrochimice, cromarea prezinta o serie de particularitati distincte.

A.Structura

Depunerile de crom sunt constituite din cristale de forma cubica cu fete centrate si in proportie variabila din cristale de forma hexagonala.Structura acestor depuneri este caracterizata prin prezenta fisurilor al caror numar si profunzime este variabil.Cel mai frecvent aceste fisuri se prezinta sub forma de canale inchise cilindrice mai mult sau mai putin aplatisate.Studiile efectuate asupra structurii depunerilor de crom, au condus la concluzia ca pana la o anumita grosime depunerile de crom se efectueaza continuu, fara fisuri; grosimea depunerilor fara fisuri este determinata de tensiunile interne care se produc in interiorul depunerii.Cand aceste tensiuni depasesc limita de rezistenta a cromului se formeaza o retea de fisuri, care elibereaza stratul de tensiuni.Depunerea de crom continua, se formeaza un al doilea strat cu tensiuni interne care vor provoca repetarea fenomenului de fisurare, astfel incat in final diversele straturi fisurate se suprapun dar nu coincid intre ele.(fig.1, fig.2)

Variatia structurii fisurate a depunerii de crom este in relatie directa cu parametrii de electroliza(densitate de curent, temperatura, natura anionilor din solutie etc.

Fig.1 Microstructura depunerii de crom, Fig.2 Microstructura

pe suprafata (X200) sectiunii depunerii de a)crom normal b)crom micoifisurat crom(X150)

In figura 3 se rada variatia numarului si a profunzimii fisurilor functie de temperatura, iar in fig.4 relatia intre tensiuni interne si grosimea depunerii.

Fig.3.Variatia numarului de fisuri si a Fig.4.Variatia cu grosimea

profunzimii acestora cu temperatura electrolitului a tevsiunilor

Experimental s-a stabilit de asemenea relatia existenta intre procesul fisurarii acoperirii si cel al degajarii hidrogenului la catod: formarea fisurilor este insotita simultan de degajarea hidrogenului astfel incat aceasta are loc discontinuu si numai odata cu aparitia fisurilor.De asemenea, s-a constatat ca depunerile lucioase se caracterizeaza printr-o structura cu un numar foarte mare de fisuri in comparatie cu cel al depunerilor mate.Depunerile lucioase poseda cristale foarte fine, cu o orientare a cristalelor preferentiala corespunzand la o grupare de planuri paralele cu suprafata depunerii.Structura depunerii de crom nu este omogena, astfel incat fisurile, porii, discontinuitatile etc, sunt repartizate neregulat in depunere.