خواص شیمیایی و فیزیکی کروم آبکاریشده
بررسی کاملاً فنی خواص شیمیایی و فیزیکی کروم آبکاریشده شاید تنها برای بخشی از آبکاران حرفهای ضروری به نظر برسد؛ با این حال، آشنایی با ویژگیهای پایهای این فلز برای تمامی فعالان حوزه آبکاری کروم سخت اهمیت اساسی دارد. این شناخت، مبنای انتخاب صحیح پوشش، طراحی فرآیند و تحلیل عملکرد قطعات در شرایط کاری مختلف است.
مقاومت شیمیایی کروم
فلز کروم در برابر اغلب محیطهای شیمیایی مقاومت بالایی از خود نشان میدهد. در حالی که اکسیژن و رطوبت موجود در هوا باعث خوردگی آهن میشوند، اثر مخربی بر کروم ندارند. همچنین، گازهای گوگردی که موجب تیرگی فلزاتی مانند مس، نیکل و نقره میشوند، تأثیر محسوسی بر سطح کروم ندارند.
با این حال، برخی مواد شیمیایی میتوانند به کروم حمله کنند:
- اسید هیدروکلریک که کروم را بهسرعت حل میکند.
- نمکهای کلریدی خاص مانند کلرید مس و کلرید آهن که موجب خوردگی سریع کروم میشوند.
- اسید هیدروفلوئوریک که بهشدت به کروم حمله میکند.
- اسید سولفوریک رقیق و سرد اثر ملایمی دارد، اما در دماهای بالا بسیار خورنده است.
- بیشتر اسیدهای آلی بیاثرند، بهجز اسید فرمیک که در حالت داغ میتواند موجب خوردگی شود.
خواص فیزیکی کروم
ویژگیهای فیزیکی کروم عامل اصلی ارزش بالای آن در کاربردهای مهندسی و صنعتی است. جدول زیر برخی از مهمترین خواص فیزیکی کروم آبکاریشده را نشان میدهد.
جدول ۱ – خواص فیزیکی کروم
| ویژگی | مقدار | واحد |
|---|---|---|
| عدد اتمی | 24 | — |
| جرم اتمی | 52.01 | — |
| چگالی | 6.9 | g/cm³ |
| نقطه ذوب | 1900 | °C |
| نقطه جوش | 2200 | °C |
| سختی لایه کروم براق | 950–1200 | Vickers |
| ساختار بلوری | BCC | — |
توجه: سختی لایههای کروم غیربراق ممکن است با مقادیر فوق تفاوت داشته باشد.
سختی کروم آبکاریشده
سختی یکی از شاخصترین ویژگیهای کروم سخت است. روشهای مختلفی برای اندازهگیری سختی وجود دارد، از جمله مقیاسهای موهس، برینل، کانوپ و فیرث. در کاربردهای صنعتی و علمی، آزمون ویکرز رایجترین و دقیقترین روش برای ارزیابی سختی لایه کروم محسوب میشود.
سختی بالای کروم، آن را به گزینهای ایدهآل برای قطعاتی تبدیل کرده است که در معرض سایش شدید، فشار مکانیکی و تماس مداوم با سطوح دیگر قرار دارند.
خواص اصطکاکی و سطحی
ضریب اصطکاک پایین کروم یکی از مزایای کلیدی آن در کاربردهای لغزشی و برشی است. به عنوان مثال، نیروی لازم برای غلتاندن یک گوی فولادی آبکاریشده با کروم روی سطح چدن، تقریباً یکسوم نیروی مورد نیاز برای گوی فولادی بدون پوشش است.
سطوح کروم تمایل بسیار کمی به قفلشدگی (Seizing)، جوش سرد (Cold Welding) و خراش شدید (Galling) دارند. به همین دلیل، این پوشش در قطعات مکانیکی متحرک عملکرد بسیار قابل اعتمادی از خود نشان میدهد.
با این حال، کروم خاصیت خیسشوندگی پایینی دارد و تماس دو سطح بسیار صاف کرومکاریشده میتواند منجر به افزایش شدید اصطکاک شود.
انبساط حرارتی
ضریب انبساط حرارتی کروم تقریباً مشابه شیشه و چدن است و بهمراتب کمتر از فلزاتی نظیر فولاد، نیکل، مس و روی میباشد. این ویژگی موجب میشود لایه کروم در شرایط تغییرات شدید دمایی، چسبندگی مناسبی به زیرلایههایی مانند قالبهای آهنگری داشته باشد.
رسانایی حرارتی
کروم رسانایی حرارتی نسبتاً بالایی دارد و در میان فلزات صنعتی، تنها مس، نقره و طلا عملکرد بهتری در انتقال گرما دارند. این ویژگی باعث میشود کروم در کاربردهایی که دفع حرارت اهمیت دارد، انتخاب مناسبی باشد.
پویاب فلز – مرجع تخصصی مهندسی سطح، آبکاری و پوششهای صنعتی
