Способы нанесения гальванических покрытий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Способы нанесения гальванических покрытий

Полетаев Владимир Алексеевич, преподаватель

Ивановская пожарно-спасательная академия

Потери металла в нашей стране в результате износа и коррозии составляют ежегодно десятки миллионов тонн и оцениваются в сотни миллионов рублей. В большинстве случаев техника выходит из строя вследствие износа загруженных деталей, которые либо отправляют в металлолом на переплавку, либо восстанавливают различными способами. В статье описаны существующие способы нанесения покрытий на поверхности деталей для повышения их долговечности.

Потери металла в нашей стране в результате износа и коррозии составляют ежегодно десятки миллионов тонн и оцениваются в сотни миллионов рублей. Огромные материальные и трудовые ресурсы расходуются на изготовление запасных частей и ремонт пожарной техники. В большинстве случаев техника выходит из строя вследствие износа загруженных деталей, которые либо отправляют в металлолом на переплавку, либо восстанавливают различными способами.

Число металлов, которые можно использовать в качестве покрытий, весьма велико, но на практике оно весьма существенно ограничено их стоимостью. Наиболее часто используют цинк, магний, никель, хром, кадмий. Но и применение этих металлов определяется толщиной покрытий и трудоемкостью процесса нанесения покрытия. По этим показателям наиболее используемым на практике является хром.

Среди гальванопокрытий хром наиболее широко используется для защиты от износа и коррозии металла. Он применяется в таких отраслях промышленности как автомобильное двигателестроение, кораблестроение, авиакосмическая, горнодобывающая и общемашиностроительная. Среди существующих процессов создания износостойких гальванических покрытий наиболее широко используются электрическое хромирование и технология нанесения хромового покрытия с ультраалмазами.

Электрическое хромирование применяется для повышения износостойкости стальных изделий: в ремонте и производстве самолетов, автомобильных и тракторных двигателей, деталей судовых механизмов, горных машин, металлорежущих станков, мерительного и режущего инструмента и т.д. металл коррозия гальванический покрытие

Хром отличается высокой твердостью, большой прочностью сцепления со сталью и химической стойкостью. Хромовое покрытие плохо смачивается маслами, поэтому для усиления смачиваемости хромовых покрытий прибегают к созданию на поверхности покрытие пор, углублений или каналов.

Толщину хромового покрытия назначают в зависимости от назначения детали и требуемого срока службы. Пористое покрытие менее износостойкое, чем гладкое, так как имеет возможность пластически деформироваться. Очень часто с целью повышения износостойкости хромовых покрытий их дополнительно подвергают обработке накатываним.

Гальваническое нанесение хрома в машиностроении весьма эффективно, но не лишено недостатков. Так покрытие по мере износа может отслаиваться от поверхности детали под действием абразивных включений, попадающих в трущиеся поверхности. Поэтому требуется дополнительная обработка методом пластического деформирования с целью ликвидации рисок и задиров на поверхности покрытия.

Композиционное хромовое покрытие предназначено для повышения ресурса работы металло- и деревообрабатывающего инструмента, пресс-форм, матриц, пуансонов, деталей узлов трения (подшипников, поршневых колец и др.)

Основные технико-экономические характеристики покрытия:

· микротвёрдость покрытия, 1000-1400 кг/мм;

· рекомендуемая толщина покрытия на рабочую поверхность детали, 5-20 мкм;

· повышение срока службы деталей с покрытием в 2-10 раз;

· повышение адгезии к основе на 30-40 %;

· загрузка катализатора, 7-10 г/л (0,2 г-1карат);

· размер кристаллов,4-6 НМ (менее 0,01 мкм)

Преимущества:

· композиционное хромовое покрытие характеризуется повышенной твёрдостью, износостойкостью, коррозийной стойкостью, низким коэффициентом трения и обеспечивает повышение срока службы инструмента, и деталей узлов трения в 2-10 раз;

· высокая коррозионная стойкость такого покрытия позволяет заменить в ряде производств нержавеющий металл на чёрный.

Ультраалмазы -- новый класс синтетических алмазных порошков, характеризующихся сверхмалым размером частиц. Выпускаются в виде водных суспензий, паст и сухих порошков. Используются в производстве композиционных материалов и покрытий на основе металлов, полимеров, синтетических и минеральных масел. Улучшают физико-механические, антифрикционные и защитные свойства композитов. Ультраалмазы имеют малый размер частиц, высокую степень чистоты и стабильность качества, специальную обработку поверхности частиц в зависимости от области применения.

Композиционные электрохимические покрытия на основе хрома с использованием ультраалмазов предназначены для упрочнения деталей и инструмента, повышения износостойких, защитных и антифрикционных свойств поверхности. Технология получения покрытий из хрома с ультраалмазами реализуется на стандартном оборудовании с минимальными изменениями промышленного процесса хромирования и обеспечивает экономию материалов и электроэнергии за счет снижения рабочих толщин покрытия и повышения выхода по току, повышение производительности гальванических линий, снижение удельного объема отходов на единицу площади покрытия.

Основные недостатки технологии получения покрытий из хрома с ультраалмазами -- длительность и сложность технологического процесса нанесения покрытия, большая занимаемая площадь и высокая его стоимость, затруднения при повторном нанесении покрытия в местах эксплуатации с целью ремонта насосов после выхода из строя роторов. Технология получения покрытий из хрома с ультраалмазами представлена в работе Самок Г.С..

Поэтому задачей данных исследований является выбор альтернативного метода нанесения покрытия и проведение сравнительных экспериментов с результатами, полученными Самок Г.С. при изучении влияния покрытия из хрома с ультраалмазами на износ поверхностей трения узлов электронасосов.

Список литературы

1. Насосы: каталог-справочник / Д.Н. Азарх, Н.В. Попова, Л.П. Монахова; ВНИИгидромашиностроение. - Изд. 3-е, испр. - М.: Л.: Машгиз (Ленингр. отд-ние), 1960. - 552 с.

2. Насосы: справ.пособие / К. Бадене. и др. пер. с нем. В.В. Малюшенко, М.К. Бобка. - М.: Машиностроение, 1979. - 502 с.

3. Насосы и компрессоры - М.: Недра, 1974. - 296 с.

4. Сонин В.И. Газотермическое напыление материалов в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1973. - 152 с.

5. Самок, Г.С., Полетаев В.А. Повышение долговечности деталей электронасосов путем нанесения специальных покрытий /Г.С. Самок, В.А. Полетаев // Физика, химия и механика трибосистем: сб. трудов. - Вып.3. - Иваново: ИвГУ, 2004. - С. 120-122.

Размещено на Allbest.ru