Desenvolvimento de processo miniaturizado para avaliação e validação de cromagem sobre liga de alumínio em escala industrial

Abstract

O cromo duro é um revestimento utilizado em superfícies que requerem resistência ao desgaste, como é o caso da pista de deslize de blocos de motor. Atualmente ainda não foram encontrados revestimentos que possam substituí-lo. Além disso, estudos que correlacionam a composição química do banho de cromagem com as propriedades químicas e mecânicas da camada de cromo são pouco explorados, porém, esse conhecimento é de alta relevância para melhor compreensão das propriedades do revestimento de cromo duro. Logo, esse trabalho visa avaliar o efeito de diferentes parâmetros (temperatura, densidade de corrente e catalisador) sobre as propriedades dos revestimentos de cromo duro obtidos sobre uma liga de alumínio. O corpo de prova foi submetido a pré-tratamento superficial e, para a eletrodeposição do cromo, utilizou-se um sistema miniaturizado de aproximadamente 250 mL. Os revestimentos obtidos foram caracterizados quanto à qualidade visual da camada, espessura de camada, dureza HV 0.1 e densidade linear de trincas. Os resultados obtidos evidenciaram que a densidade linear de trinca é a propriedade com maior sensibilidade aos parâmetros estudados, sendo a concentração de catalisador o parâmetro com maior influência nessa propriedade. A microdureza obtida em todos os testes foi característica do cromo duro, não apresentando diferença estatística para diferentes parâmetros. O sistema de eletrodeposição miniaturizado mostrou-se satisfatório, tendo potencial de aplicação em estudos para a avaliação de parâmetros de cromagem e qualidade de cromo duro.

Hard chrome is a coating used on surfaces that require wear resistance, such as the sliding surface of engine blocks. Currently, no coatings have been found that can replace it, and studies correlating the chemical composition of the chrome plating bath with the chemical and mechanical properties of the chrome layer are little explored. However, this knowledge is highly relevant for a better understanding of the properties of hard chrome coating. Therefore, this work aims to evaluate the effect of different parameters (temperature, current density, and catalyst concentration) on the properties of hard chrome coatings obtained on an aluminum alloy. The specimen was submitted to surface pre-treatment and a miniaturized system, of approximately 250 mL, was used for chromium electrodeposition. The coatings obtained were characterized for visual layer quality, layer thickness, HV 0.1 hardness, and linear crack density. The results obtained showed that the linear crack density is the property with the highest sensitivity to the parameters studied, with the catalyst concentration being the parameter with the greatest influence on this property. The microhardness obtained in all tests was characteristic of hard chrome, showing no statistical difference for different parameters. The miniaturized electrodeposition system proved to be satisfactory and has potential application in studies for the evaluation of chrome plating parameters and hard chrome quality.