4.3.11. Упрочнение смазками

Сущность упрочнения смазками - в покрытии контактных поверхностей плотно прилегающими твёрдыми смазками. Метод применяется для повышения стойкости режущих инструментов, штампов и волочильных инструментов. Покрытия из смазок не взаимодействуют с СОЖ при обработке, обладают хорошей адгезией с металлом, высокой износостойкостью и твёрдостью.

Данным методом повыш. стойкость фрез в 2-3 раза, метчиков в 2,5-3 раза, свёрл до 1,5 раз, червячных фрез до 30%, твердосполавных пластин до 1,5 раз, высадочного инстр-умента до 3 раз, вырубного инструмента до 3 раз.

Перед нанесением твёрдых смазок заготовки промывают и обезжиривают. Смазки наносят окунанием, распылением или кистью. Процесс ведётся при нормальной температуре. Рекомендуемая толщина покрытия – 5 мкм. Возможно получение покрытия толщиной до 25 мкм при многослойных покрытиях. В этом случае между нанесением слоёв делают выдержку в течение 10 мин. при нормальной температуе и 2-3 мин. при 60 °С. После нанесения покрытия детали выдерживают в течении часа при 200-250 °С, при этом повышается твёрдость смазки. В качестве материала смазок применяют борвольфрамовый кобальт, дисульфий молибдена, окись хрома.

4.3.12. Окунание

Cущность метода – в окунании заготовки в расплав металла покрытия. Окунание является самым старым способом нанесения покрытий. Данный способ наиболее прост и дёшев. Основное условие его реализации – металл покрытия должен плавиться при температуре более низкой, чем металл заготовки. Данным способом получают покрытия из олова, чугуна, меди, титана и молибдена. При этом олово и алюминий образуют с желзом хрупкие сплавы.

Недостатки: большой расход металла покрытия, избыточная толщина покрытия, большой угар металла покрытия (теряется).

Расплавы металла покрытия находящиеся под флюсом, который растворяет оксидные плёнки на поверхности матрицы, способствуют лучшему сцеплению покрытия.

Толщина покрытия зависит от шероховатости поверхности подложки, вязкости расплавленного металла, скорость погружения и извлечения заготовки из ванны, температуры металла покрытия и продолжительности стекания металла.

Непосредственно в ванне металл покрытия и подложки взаимодействуют, образуя промежуточный слой сплава интерметаллида. Скорость взаимодействия небольшая у Al, затемZn,Sn,Pb. Для снижения толщины покрытия деталь после окунания прокатывают, протирают или удаляют металл центробежным способом. Данным методом можно получать покрытия из сплавов. При этом после застывания покрытия проводят длительный отжиг. Алюминиевые покрытия дополнительно оксидируют (образуется слой оксидаAl).

Для улучшения качества покрытия после окунания применяют насыщения хромом и фосфором.

4.3.13. Эпиламирование

Эпиламирование – образование разделительных барьерных плёнок на поверхности заготовки, обладающих очень низким запасом поверхностной энергии. Процесс ведут в специальных растворах с поверхностно активными веществами (ПАВ). Данные вещества адсорбируются на поверхности матрицы, образуя на поверхности мономолекулярный слой, который резко снижает поверхностные напряжения, запас энергии и микротвётдость.

Основной составляющей ПАВ являются хладоны (фторосодержащие растворители).

Эпиламированные поверхности хорошо удерживают смазку, увеличивают износостойкость режущих инструментов и трущихся поверхностей. Износостойкость трущихся деталй повышается до 40 раз, стойкость режущего инструмента - до 20 раз.

Технологический процесс эпиламирования состоит из следующих этапов:

1. Очищение поверхности.

2. Обезжиривание с последующей сушкой.

3. Эпиламирование6

а) погружение на 5-7 мин в раствор эпилама;

б) нанесение эпилама на поверхность (2-3слоя)

4. Сушка на воздухе 5-7 мин.

5. Нанесение консервирующей смазки.

Процесс ведётся при нормальной температуре. Хладоны при нормальных температурах невредны, но при нагреве до температуры выше 30 °С они разлагаются на токсичные вещества.