ГОСы / Надежность и ремонт / 14

14. Технология электролитического хромирования и железнения при ремонте.

Технология нанесения гальванических покрытий. Технологический процесс состоит из трех групп операций: подготовки деталей к наращиванию (механическая обработка, промывка, изоляция, монтаж деталей на подвеску, обезжиривание, травление), нанесения покрытия и последующей обработки.

Железнение характеризуется хорошими технико-экономическими показателями: исходные материалы и аноды дешевые и недефицитные; высокие выход металла по току (85...95 %) и производительность – скорость осаждения железа составляет 0,2...0,5 мм/ч;

толщина твердого покрытия 0,8...1,2 мм; возможность в широких пределах регулировать свойства покрытий в зависимости от их назначения обусловливает универсальность процесса; достаточно высокая износостойкость твердых покрытий, не уступающая износостойкости закаленной стали; покрытия хорошо хромируются, что позволяет при необходимости повышать износостойкость деталей нанесением более дешевого, чем хромовое, комбинированного покрытия (железо + хром).

Железнение используют в случаях:

при восстановлении малоизношенных деталей (наращивании до номинального или ремонтного размера) автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, различного оборудования;

исправлении брака механической обработки;

упрочнении рабочих поверхностей деталей из малоуглеродистой и среднеуглеродистой сталей, не прошедших в процессе изготовлении термической обработки.

По составу (по виду аниона соли железа) электролиты делят на три группы: хлористые, сернокислые и смешанные (сульфатно-хлористые).

Для получения нужной прочности сцепления важно, чтобы пассивная пленка, образовавшаяся при травлении, была разрушена и первые атомы железа осаждались на активную чистую поверхность детали.

При железнении применяют растворимые аноды из малоуглеродистой стали.

Чтобы уменьшить загрязнение электролита анодным шламом, следует помещать аноды в чехлы (мешки) из кислотостойкой ткани (стекловолокно, шерсть и др.). Аноды располагают с двух сторон от деталей.

Хромирование служит для получения мелкозернистых покрытий микротвердостью 4000... 12 000 МПа с низким коэффициентом трения и высокой сцепляемостью. Хром химически стоек против воздействия многих кислот и щелочей, жароустойчив, что обеспечивает деталям высокую износостойкость даже в тяжелых условиях эксплуатации, превышающую в 2...5 раз износостойкость закаленной стали. Наибольшая износостойкость покрытия получается при твердости 7000...9200 МПа.

При хромировании в зависимости от условий электролиза в широких пределах изменяются структура, твердость, внешний вид и другие свойства покрытий. С уменьшением температуры электролита и повышением плотности тока увеличивается твердость покрытий, а их внешний вид изменяется от молочного до блестящего и серого цвета. Наибольшей износостойкостью характеризуются блестящие хромовые покрытия. У молочных покрытий наибольшие пластичность и защитные свойства, и их относят к менее напряженным и твердым.

Однако хромирование – энергоемкий, дорогой и малопроизводительный процесс. Его используют для следующих целей:

защитно-декоративное хромирование арматуры автомобилей, велосипедов, мотоциклов, вагонов и т. д.;

увеличение износостойкости и ресурса пресс-форм, штампов, измерительных и режущих инструментов, трущихся поверхностей деталей машин (поршневых колец, штоков гидроцилиндров, плунжеров топливных насосов) и др.;

восстановление малоизношенных ответственных деталей автомобилей, тракторов и различного оборудования;

повышение отражательной способности при изготовлении зеркал, отражателей и рефлекторов.

Для этого процесса в отличие от других характерны следующие особенности.

1. Главным компонентом электролита служит хромовый ангидрид, образующий при растворении в воде хромовую кислоту. Главный компонент при других процессах – соль осаждаемого металла.

2. Большая часть тока расходуется на побочные процессы, в том числе на разложение воды и обильное выделение водорода, в результате чего выход хрома по току мал (10...40 %).

3. Хромовый анод растворяется при электролизе с анодным выходом по току, в 7...8 раз превышающим выход по току на катоде.

Площадь поверхности свинцовых анодов должна в 2 раза превышать площадь хромируемой поверхности. Расположение анодов и деталей в ванне такое же, как и при железнении.

Обычные хромовые покрытия плохо смачиваются маслами и прирабатываются. Чтобы повысить износостойкость деталей работающих при больших давлении и температуре и недостаточной смазке, следует применять пористое хромирование. Пористый хром представляет собой покрытие, на поверхности которого специально создаются большое количество пор или сетка трещин, достаточно широких для проникновения в них масла Его можно получить механическим, химическим и электрохимическим способами.

Пористое хромирование поршневых колец увеличивает их износостойкость в 2...3 раза, а износостойкость гильзы - в 1 5 раза.