Chromowanie próżniowe

Technologia chromowania próżniowego polega na wygrzewaniu wyrobów stalowych w atmosferze par chromu w zakresie temperatur 1100÷1150°C przy obniżonym ciśnieniu (10-2÷10 Pa), przy czym źródło par Cr stanowi rozdrobniony chrom metaliczny. Całkowitą nowość w technice próżniowej, jak również w obróbce cieplno-dyfuzyjnej, stanowi stosowanie próżni statycznej podczas wygrzewania dyfuzyjnego (zamknięta komora pieca próżniowego podczas wygrzewania oraz wyłączone pompy), zamiast dotychczas stosowanej próżni dynamicznej w procesach realizowanych przy obniżonym ciśnieniu.

Zastosowanie próżni statycznej w procesach wykonywanych w środowisku par metali przy obniżonym ciśnieniu, intensyfikuje kinetykę wzrostu warstwy dyfuzyjnej na powierzchni stali. Technologia chromowania próżniowego, w odróżnieniu od dotychczas stosowanych procesów (metody proszkowe, gazowe, kąpielowe itp.) jest ekologiczna (nietoksyczne substraty, brak odpadów), energooszczędna i materiałooszczędna.

Chromowanie próżniowe dzieli się według zastosowań na antykorozyjne i utwardzające. Chromowanie antykorozyjne zwiększa odporność stali na działanie: wody wodociągowej i morskiej, kwasu azotowego i kwasów organicznych, ponadto na korozję gazową w temperaturach do 850°C. Chromowaniu antykorozyjnemu poddaje się np.: elementy aparatury wodociągowej, śruby i nakrętki, elementy pomp do wody, ropy i nafty, części maszyn i aparatury przemysłu spożywczego. Ponadto stosuje się do części narażonych na korozję gazową w temp. do 900°C, np.: łopatek turbin gazowych, zaworów, dysz do palników, osłon termopar itp. Dzięki odgazowaniu i oczyszczeniu powierzchni stali z domieszek takich, jak np. siarka czy fosfor, podczas chromowania próżniowego otrzymuje się warstwy dyfuzyjne o wysokim stopniu czystości i jednorodności, co wpływa korzystnie na ich odporność korozyjną, gdyż jak wiadomo, procesy korozyjne rozpoczynają się w miejscach defektów struktury krystalicznej metalu.

Chromowanie próżniowe utwardzające polega na wytwarzaniu twardych warstw węglikowych, złożonych z węglików chromu, na powierzchni stali o wysokiej zawartości węgla. Warstwy chromowane o strukturze węglikowej wykazują odporność na zużycie przez tarcie, jak i również podwyższoną odporność na korozję, w szczególności na działanie kwasu azotowego i kwasów organicznych. Chromowanie utwardzające stosuje się do narzędzi i części maszyn narażonych na zużycie przez tarcie (tuleje, zawory, narzędzia tnące w przemyśle spożywczym itp.). Zastosowanie obróbki cieplnej w próżni zwiększa trwałość stalowych narzędzi i części maszyn, przy czym powierzchnia wyrobów obrabianych w próżni charakteryzuje się dużą gładkością i połyskiem (estetyczny wygląd). Dzięki zwiększeniu gładkości powierzchni części maszyn, poprzez obróbkę w próżni, ulega obniżeniu współczynnik tarcia, a zatem zmniejsza się zużycie maszyn, w których te części zostały zamontowane. Zwiększenie gładkości powierzchni polepsza również odporność stalowych wyrobów na korozję (atmosferyczną, jak i w środowiskach agresywnych).

Instytut Mechaniki Precyzyjnej - Zakład Obróbki Cieplnej za "Technologię chromowania próżniowego" został nagrodzony SREBRNYM MEDALEM na 6 Międzynarodowej Wystawie Wynalazków INNOWACJE 2005, Gdańsk, 21.10.2005.

Patenty:

• Kasprzycka E., Tacikowski J., Zyśk J., Jarzyński J.: Sposób chromowania próżniowego stali, Patent RP nr 159 324, Warszawa 1993
• Ewa Kasprzycka, Aleksander Nakonieczny, Tomasz Babul, Bogdan Bogdański: Zgłoszenie patentowe EP-1989 z dnia 29.03.2005 pt. Sposób chromowania próżniowego wyrobów ze stopów żelaza, IMP Warszawa 2005
• Ewa Kasprzycka, Aleksander Nakonieczny, Andrzej Przywóski: Zgłoszenie patentowe EP-1992 z dnia 06.04.2005 pt.: Sposób zwiększania odporności korozyjnej dyfuzyjnych warstw chromowanych, IMP Warszawa 2005