Применение ультродисперстных алмазов

Никель-кобальтовые сплавы. В качестве электролитов для осаждения никель-кобальтового сплава применяются соли сернокислого никеля, сернокислого кобальта, хлористого никеля и хлористого кобальта, которые растворяют в дистиллированной воде, подогретой до 45—50 °С.

Электролитические сплавы в ремонтном производстве

Применение электролитических сплавов при восстановлении деталей машин является перспективным направлением, так как создаются условия получения покрытий с ценными физико-механическим свойствами. Известно, что легирование железа металлами (хромом, кобальтом, никелем, марганцем, титаном и др.) и неметаллами (бором, фосфором, серой и другие) позволило получить покрытия с высокими физико-механическими свойствами, превышающими по твердости и износостойкости электрохимический хром. Так, например, титановые сплавы, рекомендованные для впускных и выпускных клапанов, по своим свойствам превосходят стальные. Кроме того, они могут работать при высоких температурах без существенной потери прочности и обладают высокой термической стабильностью.

Рекомендуется электролит, г/л:

– железо сернокислое закисное — 50;

– железо хлористое — 100—150;

– титан щавелекислый — 15—20;

– аммоний сернокислый — 100—150.

Режим: температура 30—40 °С, плотность тока на катоде 20—30 А/дм², кислотность электролита рН 0,8—1,1. Аноды из малоуглеродистой стали. Отношение поверхности анода к поверхности катода 2:1. Выход сплава по току — 65 %.

Оптимальной температурой термической обработки в течение 1 ч электролитического железо-титанового сплава 300—400 °С. Твердость сплава 12000 МПа.

Введение в электролит гипофосфата и лимонной кислоты повышает твердость никель-кобальтового сплава.

Оптимальный состав электролита, г/л:

– никель хлористый — 180;

– кобальт хлористый — 12;

– лимонная кислота — 30;

– гипофосфат натрия — 25.

Режим: температура 75 °С, плотность тока на катоде 8—10 А/дм², кислотность электролита рН 1,5—1,8.

На прочность сцепления сплава значительное влияние оказывает шероховатость исходной поверхности (максимальная прочность при Ra 0,32 мкм).

Для условий централизованного восстановления деталей (шкворень, поворотная цапфа, поршневой палец, кронштейны рессоры, ведомый и ведущий валы коробок передач, ось шестерни заднего хода и другие) целесообразно применять газовую цементацию по стандартным режимам с последующей закалкой и отпуском при 180—200 °С.

Известна технология, когда для повышения износо- и коррозионной стойкости хромовых покрытий радиальных и упорных подшипников погружных наососов, в состав ванны для размерного хромирования вводится добавка ультрадисперсных алмазов (или УДА). При введении УДА в ванну хромирования интенсифицируется процесс осаждения покрытия, увеличивается его прочность, твердость, адгезия к металлической основе, износостойкость. Твердость по сравнению с базовым хромовым покрытием возрастает в 1,3 раза, а износостойкость – в 3…8 раз при идентичных условиях испытиний.

Частицы УДА, соосаждаясь с хромом, формируют мелкокристаллическую, плотную, беспористую и бестрещинноватую кристаллическую структуру гальванического покрытия, усиливают адгезию и снижают коэффициент трения покрыто поверхности. Защитные свойства, а также ряд эксплутационных характеристик могут быть значительно улучшены с помощью технологии комбинированных многослойных покрытий, причем наличие УДА в каждом слое дает дополнительный усиливающий эффект.

Электроосаждение проводится из сульфатно-кремнефтористого саморегулирующего электролита с содержанием УДА от 5 до 15 г/л, температура электролита 45-70°С, катодная плотность тока 36-100 А/дм². Анод из свинцово-серебряного сплава. В качестве исходного материала использовалась Сталь 45. Толщина формируемого композиционного покрытия 20-30 мкм при микротвердости 1000-1300 кг/мм², содержание УДА в покрытии 0,6-0,8%.

Такая технология позволяет снизить трудоемкость изготовления ротора в 1,9 раза, расход материала уменьшился на 1,75 кг.

ГЛАВА 6

Дата добавления: 2015-05-06