Справочник химика 21

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Ремонт деталей хромированием

РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ ХРОМИРОВАНИЕМ [c.192]

Применение термической обработки (отпуска), обезводороживания и упрочнения ППД перед хромированием позволяет практически устранить влияние хромирования на сопротивление усталости высокопрочных сталей, т. е. решить вопрос о возможности многократного ремонта деталей нз этих сталей с восстановлением хромового покрытия при каждом ремонте. [c.52]

Хромирование. Хромирование с успехом применяется при ремонте деталей . [c.65]

Следует также отметить, что профилактическое хромирование новых деталей проще и дешевле, чем ремонт деталей после их износа. [c.67]

Решающее значение при выборе способа ремонта деталей имеет оснащенность и производственные условия механической мастерской предприятия. Механические мастерские большинства холодильников оснащены простейшим оборудованием и не имеют специального станочного оборудования и оборудования для проведения металлизации, хромирования и других операций. Поэтому на большинстве холодильников может выполняться только простейший ремонт деталей. [c.199]

После обработки наружной поверхности пояска рабочего колеса по ремонтному размеру П деталь заменяют новой или восстанавливают номинальный диаметр. При ремонте рабочего колеса и посадочной поверхности вала восстановление осуществляют по номинальному размеру с допустимым износом, приведенным в табл. 4.6. Дефект устраняют расточкой с последующим железнением, хромированием, наплавкой и т. д. [c.133]

Гальваностегия — нанесение металлических покрытий. Металлические покрытия наносят с разными целями декоративные покрытия, коррозионностойкие и упрочняющие поверхность (хромирование). Иногда при помощи металлических покрытий восстанавливают размеры деталей (ремонт). [c.294]

Существенным недостатком метода хромирования при ремонте плунжеров является необходимость установки крупных гальванических ванн и мощных электрических устройств вследствие значительного габарита ремонтируемых деталей. [c.474]

Хромирование в протоке представляет собой один из прогрессивных спосо-бов ремонта ответственных деталей [64]. [c.96]

Топливоподкачивающий насос на текущих ремонтах ТР-2 и ТР-3 снимают с тепловоза вместе с электродвигателем привода для проверки состояния деталей уплотнения, зубчатых колес, втулки и вала. Перед тем как разбирать насос (рис. 88), индикаторным приспособлением измеряют осевой разбег ведущей втулки в корпусе. Для разборки отворачивают болты, снимают крышку со звездочкой, прокладку и ведущую втулку. Отворачивают накидную гайку и из корпуса вынимают сильфон. Исправная работа насоса во многом зависит от степени износа втулки и корпуса. При значительном износе ведущая втулка касается корпуса и изнашивает его, увеличивает радиальный зазор и снижает подачу насоса. При ремонте в таких случаях разверткой проверяют форму и соосность отверстия под ведущую втулку. Нормальный зазор между ведущей втулкой и корпусом насоса восстанавливают хромированием ведущей втулки или расточкой корпуса и запрессовкой в него чугунной втулки. Проверяют состояние сильфона, восстанавливают его притирку к торцу втулки и накидной гайки. Для проверки цельности сильфона закрывают [c.190]

Средний ремонт проводят раз в полгода или в год, с остановкой на 72—331 ч и трудозатратами до 541 чел.-ч. Во время среднего ремонта производят неполную разборку машины с промывкой и чисткой деталей и узлов. Детали осматривают и составляют дефектную ведомость. В этот период ремонтируют поршни путем их проточки и шлифовки заменяют направляющие втулки растачивают цилиндры на новый, ремонтный размер с последующей шлифовкой или хромированием производят замену клапанов, золотников и т. п. заваривают трещины в корпусах клапанных и распределительных коробок ремонтируют рычажную систему с заменой втулок и пальцев шарниров, вкладышей и других деталей заменяют масло. [c.222]

Ценные свойства гальванически осажденного хрома широко используются в современном машиностроении. В отличие от большинства гальванических процессов, применяющихся только с целью защиты металлов от коррозии и для придания изделиям красивого внешнего вида, хромирование широко используется для повьппения износостойкости стальных деталей машин и инструмента, а также для восстановления размеров деталей при их ремонте. [c.124]

Благодаря тому что при местном хромировании хром осаждается только в местах износа деталей, применение этого метода значительно снижает расходы на восстановление деталей, сокращает время ремонта и дает возможность в 3—4 раза увеличить пропускную способность оборудования при хромировании и механической обработке, а также в 2—3 раза снизить затраты на электроэнергию, не увеличивая количество обслуживающего персонала. [c.61]

Хромирование — процесс покрытия металлических изделий хромом. Хромирование часто применяют при ремонте оборудования это покрытие служит для повышения износостойкости и для наращивания изношенных или имеющих отклонения по размеру деталей (например, веретен, рифленых и питательных цилиндров, отжимных валиков, валов, осей, шпинделей для крутильного и прядильного оборудования), а также для улучшения их внешнего вида. [c.36]

Следует также многократно использовать детали путем их восстановления и ремонта с помощью прогрессивных методов упрочняющей и. восстановительной технологии (наплавка, хромирование, металлизация, закалка, склеивание, стыковка, сварка и т. д.). Применение таких методов целесообразно не только для восстановления деталей, но и для повышения их износоустойчивости, что сокращает затраты времени на ремонтные работы, уменьшает расход материалов, а следовательно, и затраты на ремонт. [c.130]

Наибольший износ характерен для деталей перемешивающего устройства. Степенью износа вала мешалки определяется метод его ремонта. При незначительном износе (небольшие риски, незначительная овальность) вал исправляют шлифовкой. При значительном износе вал обтачивают и шлифуют под ремонтный размер или наращивают слой металла (наплавкой, металлизацией, хромирование и т. д.) и при последующей обработке восстанавливают номинальный диаметр. Возможна также напрессовка втулок. [c.378]

Качество деталей зависит от износостойкости их поверхностных слоев. Для этого детали подвергают цементации, поверхностной закалке, металлизации, хромированию и др. Износ уменьшается также и от проведения качественного ремонта. При изготовлении деталей машин необходимо подбирать соответствующие по твердости материалы. Большое значение имеет качество обработки деталей и правильность сборки узлов и деталей машин. Чем выше класс чистоты обработки деталей, тем меньше их износ. Качественный технический уход и своевременное проведение ремонта в значительной степени снижают износ машин и повышают их долговечность. Основным средством уменьщения износа трущихся деталей машин является смазка. [c.177]

Ремонт неисправных деталей позволяет восстановить работоспособность машины и продлить срок ее эксплуатации. В ряде случаев применение таких технологических процессов восстановления деталей, как хромирование, металлизация, накатка, упрочнение поверхности токами высокой частоты и др., увеличивает срок службы ремонтируемых деталей по сравнению с новыми. [c.199]

Ремонт деталей с помощью полимерных материалов прост, надежен и экономичен. Использование таких материалов позволяет заделывать трещины и пробоины, надежно закрывать поры в любых деталях, герметизировать соединения, наращивать поверхности для создания натяга в соединении, наращивать и выравнивать поверхности и создавать износостойкие покрытия. Клеевые составы и пластмассы в ряде случаев могут заменить сварку, пайку, хромирование. Применяемые при ремонтах деталей пласт-.массы представляют собой полимеры (высокомолекулярные органические соединения) или композиции из них, в которые кроме полимеров входят наполнители, пластификаторы, отвердители и другие вещества, придающие пластмассам требуемые свойства. Отверднтель в состав пасты вводится для превращения ее из тестообразного состояния в твердое. Пластификатор увеличивает эластичность нанесенной на деталь пленки, повышает ее ударную вязкость и стойкость к температурным колебаниям. Наполнители используют для повышения механической прочности, снижения усадки и приближения коэффициента термического расширения пасты к коэффициенту термического расширения материала восстанавливаемой детали. [c.190]

Нанесение покрытий погружением в раствор. При ремонте техники допускается наносить покрытия на отдельные участки деталей при изоляции остальной поверхности. Например, при восстановлении цилиндров двигателей хромируют только изношенные поверхности. Анод для местного хромирования имеет длину, соответствующую высоте хромируемой части цилиндра. Нижняя, не хромируемая часть цилиндра отделяется от верхней текстолитовой перегородкой в виде диска с отверстияхми для циркуляции электролита. После хромирования шлифуют все поверхности для выравнивания переходов между вновь нанесенным покрытием и остальной поверхностью. [c.708]

Дцффузионпор хромирование различных образцов и. мелких деталей осуществлялось в обычных соляных ваннах, при.меняе-мых для закалки инструмента. Если понадобится хромировать анкерные болты паровоза или связи, количество которых очень велико, то в одной или даже в двух соляных ваннах осуществить это невозможно. Так как даже для получения самых тонких диффузионных слоев требуется выдержка не менее 2 час., то на хромирование деталей потребовалось бы много времени, что не укладывается в нормы, предусмотренные правилами ремонта. [c.201]

Важной областью хромирования являются защитно-декоративные покрытия. Наряду с этим хромовые покрытия получили широкое распространение в машиностроении для увеличения износостойкости новых деталей машин и инструмента, а также для восстановления изношеинык деталей. Последнее приобрело особенно большое значение при ремонте двигателей внутреннего сгорания в связи с созданием технологии пористого хромирования. [c.3]

Хромирование при ремонте применяется для восстановления изношенных деталей или декоративного их покрытия. Хромированием восстанавливают шейки, валов небольших компрессоров, поршневые кольца, кольца шарикоподшипников и др. С декоративной целью хромируют маховички запорных и регулирующих вентилей рукоятки и мелкие детали арматуры. Практическое применение хрома при ремонте определяется его ценными свойствами высокой твердостью, большим сопротивлением износу и антикоррозийностью. Высокая износостойкость позволяет хромировать цилиндровые гильзы и поршневые кольца, увеличивая долговечность важнейших деталей машины. Большим преимуществом хромирования является возможность наносить покрытие как на сырые, так и на термически обработанные детали без нарушения структуры основного металла. К недостаткам хромирования нужно отнести длительность и сложность процесса иодготовительных операций восстанавливать детали можно только с небольшим износом, так как толстые осадки хрома (свыше 0,2—0,3 мм) непрочно соединяются с основным металлом и отслаиваются, высокая стоимость хромирования. [c.192]

Библиография для Ремонт деталей хромированием: [c.267] Смотреть страницы где упоминается термин Ремонт деталей хромированием: [c.52] [c.253] [c.118] [c.238] [c.307] [c.118] Смотреть главы в:

Источник:
http://www.chem21.info/info/1809639/

Хромирование

ООО «СтанкоСаратов» предлагает услуги по гальваническому хромированию деталей для автомобилей, мотоциклов, велосипедов, станков, сантехники, медтехники и всякого рода приборов. При помощи хромирования можно максимально улучшить внешний вид изделия, придать ему зеркально-металлический вид и добиться наилучшей адгезии на всех видах материалов. После выполнения хромирования детали становятся более стойкими к воздействию агрессивных сред . Хромирование – это один из самых распространенных методов гальванических покрытий, который предназначен для защиты поверхностей изделий от коррозии, а также для придания им красивого металлического блеска. После нанесения электролитического покрытия детали становятся более износостойкими и смогут выдерживать интенсивное и длительное трение, возникающее при эксплуатации.

Хромовое покрытие способствует уменьшению теплообразования при работе трущихся пар, это является особенно актуальным для механизмов с сухим трением. Также путем хромирования можно восстановить изношенные части автомобилей и мотоциклов.

Гальваническое хромирование применяется:

Свойства хрома и применение хромовых покрытий

Электролитический хром — металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком. Удельный вес электролитического хрома 6,9-7,l температура плавления 1530°С. Электролитический хром обладает рядом ценных физико-химических свойств, благодаря которым он широко используется в промышленности.
Твердость электролитического хрома, выраженная в единицах Брюнеля, достигает 1000—1100 что значительно превышает твердость закаленной стали. Большая твердость наряду с низким коэффициентом трения, жаростойкостью, высокой коррозионной стойкостью и другими свойствами обусловливают высокую износостойкость хромированных деталей.
По назначению все виды хромовых покрытий подразделяют на: защитно-декоративные, коррозионностойкие, антифрикционные, износостойкие. Самыми лучшие технико-экономические показатели имеют детали с нанесенным износостойким хромированным покрытием.

Коррозионная стойкость. Хром обладает большой стойкостью против воздействия многих кислот и щелочей: он не растворяется в слабых растворах азотной и серной кислот; в соляной и горячей концентрированной серной кислоте хром легко растворяется. На воздухе и под действием окислителей хром пассивируется за счет образования окисной пленки.
Благодаря этому хром имеет более положительный потенциал, чем потенциал железа и хромовое покрытие не обеспечивает стальным деталям электрохимической защиты от коррозии (лишь при отсутствии пор оно может служить надежным защитным покрытием).

Декоративные свойства. Хромированные изделия отличаются высокими декоративными качествами, отличаясь от никеля голубоватым оттенком. Хромовые покрытия сохраняют свой вид, не окисляясь, при нагревании до 450—500° С.
Полированные хромовые покрытия обладают хорошей отражательной способностью, уступая в этом отношении лишь серебру, которое, однако, со временем темнеет и его отражательная способность падает, в то время как хромовые покрытия сохраняют первоначальный вид.

Применение хромовых покрытий.

Хромирование изделий широко распространено в промышленности вследствие ценных свойств хрома.
Защитно-декоративное хромирование применяется для отделки деталей автомобилей, приборов, медицинских инструментов, фотоаппаратов, изделий массового потребления и многих других. Износостойкое хромирование применяется в машино и авиастроении, для повышения эксплуатационных свойств режущих и мерительных инструментов, инструментов для холодной обработки металлов, пресс-форм, а также с целью восстановления изношенных деталей при ремонте оборудования.

Оценить качество хромирования

и его эффективность можно по таким факторам:

Повышение эксплуатационной и технической надежности

Снижение потери мощности для преодоления сил трения

Увеличение срока эксплуатации узла в целом и детали в частности

Уменьшение затрат на техническое восстановление деталей

Толщина хромовых покрытий

Толщина хромовых покрытий устанавливается в зависимости от назначения изделий. В таблице представлены рекомендуемые толщины хромовых покрытий.

Защитно-декоративное для изделий из медных сплавов

Повышение стойкости пресс-форм для пластмасс, стекла и т. п

Размерное хромирование калибров

Подготовка деталей к хромированию

Подготовка деталей к хромированию имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать в технологии покрытия.
Последовательность подготовительных операций следующая:
1) механическая обработка поверхности;
2) промывка органическими растворителями;
3) изоляция участков, не подлежащих покрытию;
4) монтаж на подвесные приспособления;
5) обезжиривание;
6) промывка в горячей и холодной воде;
7) активация.
Механическая обработка (шлифование, полирование) производится для создания требуемой чистоты поверхности. Шлифование выполняется с учетом толщины осаждаемого покрытия.

Удаление с поверхности масел и полировочных паст осуществляется органическими растворителями: бензином, уайт-спиритом, керосином. Если деталь подвергается частичному хромированию, то участки, не подлежащие покрытию, изолируются различными материалами: пластикатом, целлулоидом, винипластом, тонким листовым свинцом, алюминиевой фольгой, хлорвиниловыми трубками, перхлорвиниловым лаком, нитроклеем АК-20 и т. п. Отверстия и щелевые пазы подлежат заделке свинцом или другим стойким материалом, так как в противном случае вокруг отверстия остаются не покрытые хромом участки. Возможно также применение неметаллических экранов в виде целлулоидных пленок, свернутых в трубки и вставленных в отверстие.

Читайте также  Оборудование для производства тротуарной плитки вибропрессованием

Монтаж деталей на приспособления является наиболее ответственной операцией, так как от правильной завески деталей в ванну хромирования в первую очередь зависит качество покрытия. При монтаже деталей необходимо следить за тем, чтобы детали имели жесткий контакт с подвеской и не закрывали друг друга. Очень важно, чтобы все участки поверхности деталей находились, по возможности, на одинаковых расстояниях от анодов.

Процесс хромирования характеризуется очень низкой рассеивающей способностью, поэтому при покрытии сложнопрофилированных деталей необходимо применять дополнительные аноды, вводя их во внутренние поверхности изделий.

Дополнительные аноды следует перфорировать для лучшего перемешивания электролита в замкнутом пространстве и отвода выделяющихся газов. С целью предохранения выступающих участков и углов деталей от обрастания хромом завышенной толщины применяют металлические и неметаллические экраны.

Принимая во внимание значительные по величине токи при хромировании, токонесущие части подвесных приспособлений должны иметь достаточно большое сечение.

Удаление жировых загрязнений с поверхности изделий, подлежащих хромированию, необходимо выполнять, применяя обычные методы электрохимического обезжиривания.

Тонкостенные закаленные детали во избежание наводороживания следует обезжиривать на аноде или же применять химическое обезжиривание. Если детали имеют изоляцию, нестойкую к воздействию щелочных растворов, то операцию обезжиривания осуществляют протиркой кашицей из венской извести.

Активацию деталей из черных металлов (сталь, чугун) производят непосредственно в хромовой ванне. Для этого детали вначале выдерживают в электролите для прогрева без тока, а затем в течение 20—30 сек. дается ток обратного направления (анодное декапирование), после чего переключением тока «на катод» начинают осаждение хрома. Анодная плотность тока устанавливается в пределах 25-40 а/дм 2 . Активацию чугуна с высоким содержанием кремния рекомендуется производить в 5-процентном растворе плавиковой кислоты в течение 2—4 мин. с последующим протиранием поверхности (для удаления шлама) и промывкой в холодной воде.

Основным компонентом электролитов хромирования является хромовый ангидрид, расход которого (вследствие работы с нерастворимыми анодами) должен непрерывно пополняться. В качестве анодов применяется свинец или его сплав с 5% сурьмы.

Низкий выход по току обусловливает выделение значительного количества водорода, частично проникающего в основной металл или подслой, вызывая сильное наводороживание, которое иногда приводит к отслаиванию покрытий или появлению трещин в основном металле. В целях частичного удаления водорода изделия после хромирования рекомендуется прогревать в масле или на воздухе при температуре 170—180° С в течение 0,5—1,5 час.

Для приготовления стандартного электролита раздробленные куски хромового ангидрида загружаются в ванну, наполненную водопроводной водой, подогретой до 60—80° С. В случае, если вода имеет большую жесткость и содержит много железа, применяют конденсат. Растворение хромового ангидрида ведут при непрерывном помешивании. Полученный раствор тщательно перемешивают и определяют содержание хромового ангидрида по специальным методикам.

Корректирование электролита производится на основании данных химического анализа, а также на основании неполадок. Низкая концентрация компонентов в электролите легко устраняется соответствующим добавлением недостающего компонента. При повышенном содержании в электролите отдельных компонентов или накоплении вредных примесей поступают следующим образом.

1. Избыток серной кислоты устраняют добавлением кашицы углекислого бария, которую вводят в электролит при энергичном помешивании.

2. Накопление трехвалентного хрома в количестве более 10 г/л устраняют проработкой электролита током при большой поверхности анодов и малой поверхности катода.

3. При накоплении в электролите железа более 10 г/л следует частично заменить электролит, используя загрязненный железом электролит для приготовления растворов-пассиваторов.

Осаждение хрома с заданной толщиной слоя и равномерным распределением его по поверхности детали является весьма сложной задачей, так как процесс хромирования отличается исключительно большой неравномерностью распределения покрытия. Задача размерного хромирования решается посредством применения приспособлений, которые предусматривают экранирование выступающих участков, углов и краев детали.

Для устранения эллиптичности (если деталь цилиндрическая) периодически поворачивают деталь или же размещают аноды таким образом, чтобы от любой точки детали до анодов было равное расстояние.

Большой эффект дает применение неметаллических экранов. В качестве экранов рекомендуются текстолит, винипласт, органическое стекло, полиэтилен и т. п.

Хромирование алюминиевых сплавов применяют с целью увеличения износостойкости деталей, например цилиндров мотоциклетных двигателей, деталей точных приборов и т. п., а также для защитно-декоративной отделки.

Хромовое покрытие осаждается непосредственно на алюминиевой детали или же на предварительно нанесенном никелевом подслое, толщина покрытия при этом может изменяться от 0,5 до 80 мкм (при толщине никеля 20—25 мкм). При защитно-декоративном хромировании толщина хрома устанавливается 0,5—2,0 мкм.

Особенностью технологии хромирования изделий из алюминия и его сплавов является совокупность подготовительных операций, обеспечивающих удаление окисных пленок с поверхности и получение прочного сцепления покрытия с основным металлом детали. Хромирование осуществляется в обычном по составу и режиму электролите и обеспечивающем получение блестящих хромовых покрытий.

Контроль качества и удаление дефектных покрытий

Качество хромового покрытия определяют в первую очередь по внешнему виду: покрытие должно быть гладким, без шишковатых наростов и подгаров. Размеры деталей, подлежащих размерному хромированию, проверяются стандартными мерительными инструментами до и после хромирования с целью определения толщины осажденного хрома. Качество пористого хрома оценивается по эталонному образцу осмотром покрытия через лупу с 30-кратным увеличением. Местная толщина слоя хромовых защитно-декоративных покрытий определяется химическими или физическими методами контроля. Удаление дефектных хромовых покрытий осуществляется химическим или электрохимическим способом. Химический способ удаления хромового покрытия состоит в растворении его в соляной кислоте, разбавленной в отношении 1:1, при температуре раствора 25—35° С. При электрохимическом способе хромовое покрытие удаляют анодным растворением в электролите, содержащем едкий натр в количестве 150—200 г/л. Режим электролиза следующий:

Температура электролита 18 — 30° С, Анодная плотность тока 10—15 а/дм 2 .

Источник:
http://stankosaratov.com/hromirovanie/

Хромирования металлических изделий в домашних условиях

Для улучшения декоративных свойств металлические детали можно хромировать. Технология широко применяется в автомобильной промышленности, ряде иных сфер хозяйства. Хромирование деталей требуется и для защиты изделий от повреждений, улучшения их физических качеств. Этот метод обработки металла имеет ряд иных достоинств и преимуществ.

Необходимость хромирования

Под хромированием металла понимают процесс металлизации хромом для улучшения поверхностных свойств и характеристик элементов. При хромировании происходит диффузное насыщение хромом различных поверхностей из стали. Обработка хромом допустима и в отношении АВС пластика, алюминия, латуни, силумина.

Покрытие хромом придает внешнему виду деталей более красивый вид, облагораживает их. Хромовый слой обеспечивает оригинальный цвет «металлик», литые диски автомобиля, отражатели фар, запчасти мотоциклов, сувениры или предметы интерьера для дома начинают выглядеть более эстетично.

Прочие достоинства хромирования:

  1. Защита. Нанесение слоя хрома помогает повысить стойкость изделий к перепадам температур, увеличивает коррозионную и эрозионную устойчивость, снижает подверженность механическим повреждениям. Детали становятся сверхтвердыми (950 – 1100 единиц по соответствующей шкале), поэтому меньше реагируют на химическое повреждение, не окисляются.
  2. Восстановление. Срок службы основания серьезно повышается, крупные и мелкие детали становятся очень стойкими к износу. При низкой глубине износа хромирование полностью восстанавливает изделие (например, у валов и втулок закрываются трещинки до 1 мм глубиной).
  3. Отражательные качества. Некоторые элементы автомобиля хромируют для повышения различимости в темноте. Отражение улучшает декоративные качества техники.
  4. Чистота. Хромирование изделий защитит их от грязи и пыли, поскольку предотвращает прилипание различных загрязнений.

По сравнению с никелированием хромирование имеет меньше недостатков: стоимость услуг ниже, покрытие будет более твердым и прочным. Применение никеля выигрывает лишь по декоративным качествам, так как поверхность становится еще эстетичнее.

Сфера применения хромирования

Полностью описать все области и сферы, где используется технология, сложно. Хромирование незаменимо в мебельной промышленности, хромом обрабатывают фурнитуру, отделочные элементы. Методика популярна в производстве сантехники — элемент наносят на внешнюю и внутреннюю поверхность труб, ванн, раковин, используют для покрытия ручек, смесителей.

В автомобильной промышленности технология применяется для изготовления:

  • накладок и отражателей;
  • алюминиевых дисков;
  • элементов кузова;
  • поршней;
  • компрессионных колец;
  • роликов и осей.

Хромирование применяется при выпуске резины, пластмассы (хром наносят на каландровые валы и пресс-формы), разного измерительного инструмента. Материалом покрывают те элементы, которые сильно трутся между собой, чтобы повысить их износостойкость.

Технология хромирования

Существуют разные способы хромирования, некоторые вполне можно применять в домашних условиях, имея соответствующее оборудование.

Гальванический метод хромирования

Гальваническое хромирование деталей — самый популярный метод, ведь все действия можно осуществить своими руками. Гальваника предполагает помещение деталей в специальный раствор с определенным составом, откуда под воздействием волн (солитонов) электрического тока атомы хрома будут осаждаться на поверхность. Имея нужный набор приспособлений для хромирования, можно самостоятельно создать высококачественное покрытие путем гальванизации.

Электролитический метод хромирования

Одна из разновидностей гальваники. При использовании электролиза трех- или шестивалентный хром придает изделию нужный «металлический» вид. При применении трехвалентного элемента основным веществом раствора выступает хромовый ангидрид. Использование шестивалентного хрома отличается от предыдущего метода наличием в составе раствора сульфата хрома.

При проведении электролитического хромирования дисков или иных деталей важно строго соблюдать пропорции компонентов. В противном случае защитный слой быстро отслоится либо на нем будут пятна, неодинаковая матовость и недостаточный глянец.

Диффузионный метод хромирования

Напыление хрома производится при помощи гальванической кисти. В домашних условиях такой метод более предпочтителен, ведь мастеру не потребуется использовать ванну. Особенно рекомендуется выполнять методику для деталей из алюминия, углеродистой стали, сплавов с кремнием.

Химическое хромирование

Применение химических реактивов помогает восстановить хром из его солей. В случае использования химии электрический ток не потребуется. Обычно в качестве реагентов берут соединения фосфора, лимоннокислый натрий, уксусную ледяную кислоту, едкий натр 20 %.

Перед нанесением реагентов детали покрывают слоем меди. После окончания работ промывают заготовки в воде, сушат, полируют (изначально предметы имеют тусклый серый цвет).

Каталитический метод хромирования

Подвид химического хромирования черных или цветных металлов, предполагающий нанесение на деталь жидкости без кислот в составе. Технология безопасна для человека и помогает создать оригинальные, необычные эффекты.

Каталитическое хромирование можно применять в отношении обычных и гибких изделий (при электролизе последнее невозможно, покрытие отслоится).

Обычно в качестве реагента берется серебро в щелочном растворе аммиака, а как восстановитель — формалин или гидразин. Применение серебра делает деталь молочной с зеркальной поверхностью.

Вакуумное хромирование

Технология принадлежит к химической металлизации и имеет еще одно название — PVD-процесс. Дает конденсацию паров хрома на поверхности детали после помещения ее в специальную вакуумную камеру. В этой установке при отрицательном давлении хром нагревается до температуры испарения, потом оседая как туман на изделии.

Расчет давления, срока хромирования будет зависеть от степени износа детали, вида материала. После вакуумного хромирования толщина металлического слоя минимальная, поэтому деталь сверху покрывают специальной краской из баллончика или лакируют.

Термохимическое хромирование

Применяют средства в порошках, состоящие из шамота, феррохрома. Методика аналогична таковой при химическом хромировании, только изделие в процессе будет подвергаться нагреванию.

Хромирование своими руками

Чтобы произвести ремонт изделий с результатом не хуже, чем по ГОСТ, важно точно соблюдать последовательность работ, подготовить нужное оборудование.

Подготовка рабочего места

Для соблюдения мер безопасности, дабы не надышаться вредными, токсичными веществами, нужно произвести детальную подготовку помещения для хромирования.

Следует выполнить такие действия:

  1. Обеспечить хорошую вентиляцию. Если работы проводятся в гараже, открыть двери, в иных помещениях создать принудительное вентилирование.
  2. Купить и применять средства индивидуальной защиты — очки, респиратор, перчатки из резины или латекса, фартук, спецодежду.
  3. Приготовить плотные пакеты для утилизации отходов производства, которые могут быть очень едкими, вредными.
  4. Убрать из помещения любую органику, так как при контакте с парами соединений хрома она портится.
  5. Непосредственно перед работой смазать полость носа смесью вазелина и ланолина 2:1.

Помещение, инструменты для хромирования

Для гальванизации нужно приготовить такие инструменты и приспособления:

  1. Ванна гальваническая. Это может быть любая стеклянная, пропиленовая, полиэтиленовая емкость, годится эмалированный таз, для хромирования малых предметов — обычные банки из стекла. Выбранную емкость надо поместить в деревянный ящик, имеющий изнутри утепление стеклотканью и слоем минеральной ваты. К емкости нужна плотно прилегающая крышка.
  2. Устройство для нагрева электролита. Лучше всего для этой цели подойдет керамический ТЭН (трубчатый электронагреватель), который не разрушится от контакта с химическими веществами. Можно применить любой иной подходящий подогреватель.
  3. Электроды. В качестве анода при хромировании послужит свинцовая пластина, которую кладут в емкость, в роли катода выступит держащий деталь зажим. При размещении в таре деталь не должна касаться ее краев.
  4. Градусник со значениями до +100 градусов Цельсия.

Профессионалы применяют для хромирования специальное оборудование — ванны, электроустановки, мойки и сушки, системы вентиляции. Даже при использовании «домашних аналогов» в емкости будут происходить те же химические процессы, поэтому результат будет приближен к промышленному.

Источник питания

Для нанесения хрома потребуется верно выбранный элемент питания. Годится заземленный источник постоянного тока, напряжение которого регулируется в пределах 1,5 – 12 В, максимальный ток — 20 А. Чтобы отрегулировать мощность, источник должен быть снабжен реостатом.

Состав и метод подготовки электролитов

Для осаждения хрома потребуется вскипятить и охладить воду либо купить дистиллированную. На каждый литр воды берут 250 г хромового ангидрида, 2 – 2,5 г серной кислоты. Удельная плотность последней должна составлять 1,84 г/куб. см.

Способ приготовления электролита для хромирования таков:

  1. Наполнить емкость водой на ½. Температура жидкости должна составить + 60 градусов.
  2. Осторожно насыпать хромовый ангидрид, перемешать до растворения.
  3. Влить воду до заполнения ванны.
  4. Добавить кислоту.
  5. Выдержать электролит 3,5 часа под действием номинального тока, что поможет выровнять плотность.

В результате цвет жидкости должен стать темно-коричневым. После она отстаивается 24 часа в прохладном помещении, затем используется по назначению.

Читайте также  Производство ОСБ плит: сырье и оборудование

Подготовка поверхности

От тщательности подготовительных мероприятий будет зависеть срок эксплуатации готового покрытия и его внешний вид. Вначале деталь нужно очистить, помыть, удалить любые загрязнители. Для более качественного очищения можно воспользоваться наждачкой с мелким зерном или шлифовальной машинкой. Важно, чтобы краска, лак, ржавчина были полностью удалены.

После чистки деталь следует обезжирить. Берут кальцинированную воду (50 г кальцинированной воды разводят в литре воды), добавляют 150 г гидроокиси натрия, 5 г силикатного клея. Количество раствора можно при необходимости увеличить, сохраняя пропорции. Все компоненты нагревают до +90 градусов, выдерживают в средстве деталь 20 минут. Время можно увеличить до 1 часа, если изделие сильно загрязнено.

Хромирование

Процесс хромирования прост, протекает согласно следующим этапам:

  1. Подогреть готовый, отстоявшийся электролит до +52 градусов, после держать такую температуру постоянно.
  2. В емкость, где уже установлены анод и катод, положить деталь, подогреть до получения указанной температуры.
  3. Подать напряжение, выдержать изделие 20 – 60 минут в зависимости от формы, типа изгибов.
  4. Достать изделие, промыть дистиллированной водой.
  5. Посушить деталь не менее 3 часов, полностью исключив загрязнение, касание руками.

Хромирование пластмассовых изделий проводится с еще большей осторожностью. Выделяющиеся пары очень токсичны, поэтому металлизировать пластик в жилых помещениях запрещено.

В процессе применяется гальваническая кисть со щетиной 25 мм диаметром, которую обматывают свинцовым проводом. Кисть крепят на торец сосуда, в котором налит электролит. Со второго конца закрепляют диод, в цепи применяют понижающий трансформатор. Плюс трансформатора направляют на анод диода, щетиновую обмотку соединяют с катодом. Равномерно наносят раствор на деталь, проходя по каждой зоне около 20 раз. Затем изделие сушат 3 часа.

Возможные дефекты и их причины

Нередко при металлизации возникает такой эффект, как наводороживание — повышается показатель содержания водорода в хромированной стали. Из-за подобной проблемы снижаются прочность, пластичность металла вследствие изменения его кристаллической решетки. Причины наводороживания стали разнообразны, чаще всего это связано с повышением температуры в процессе гальванизации.

Прочие неприятности, которые могут случиться при хромировании изделий:

  1. Неравномерность блеска. Случается при высокой силе тока, который подается на анод. Полностью блеск может отсутствовать при малом или слишком большом количестве хромового ангидрида, превышении объема серной кислоты.
  2. Коричневые пятна. Если на детали имеются такие дефекты, норма ангидрида в растворе сильно завышена либо не хватает серной кислоты.
  3. Мягкость покрытия. Причина — низкая сила тока во время гальванизации или снижение температуры воды.
  4. Быстрая отслойка хрома. Причина — плохое обезжиривание перед работой, снижение температуры раствора.
  5. Кратеры на поверхности изделия. Случается из-за задержки пузырьков водорода, на окисленных, пористых основаниях.

Отличный результат можно получить только при строгом следовании технологии. Это даст нужный эффект, сэкономив значительную сумму средств.

Источник:
http://kraska.guru/specmaterialy/drugie-pokrytiya/xromirovanie.html

Восстановление изношенных деталей гальваническими покрытиями

Более 85 % деталей тракторов, автомобилей и технологического оборудования различного рода производств выбраковывают при износе до 0,3 мм. Большинство таких деталей целесообразно восстанавливать нанесением гальванических покрытий, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с другими способами восстановления:

  1. отсутствие термического воздействия на деталь, которое вызывает в ней нежелательные изменения структуры и механических свойств;
  2. получение покрытий с высокой точностью заданной толщины, что позволяет уменьшить до минимума припуск на последующую механическую обработку или совсем исключить ее;
  3. осаждение покрытий с заданными постоянными по толщине физикомеханическими свойствами;
  4. одновременное восстановление большого числа деталей (в ванну загружают десятки деталей), что снижает трудоемкость и себестоимость восстановления единицы изделия;
  5. возможность автоматизации процесса.

При восстановлении изношенных деталей из гальванических покрытий чаще всего применяют железнение, реже – хромирование, цинкование и никелирование.

1. Сущность электролитического осаждения металлов

Электролитическое осаждение металлов основано на явлении электролиза. Электролизом называются химические процессы, протекающие на электродах при прохождении через электролит электрического тока. Электролитами являются растворы солей, кислот и щелочей, проводящие электрический ток.

Схема электролиза показана на рис 1.

При растворении вещества в воде его молекулы диссоциируют (растворяются) на отрицательно и положительно заряженные ионы, находящиеся в хаотическом движении. Если в электролит погрузить электроды, подключенные к источнику постоянного тока, в электролите возникнет направленное движение ионов и ток. При этом положительно заряженные ионы (ионы металлов и водорода) будут перемещаться к отрицательному электроду – катоду, а отрицательно заряженные ионы (ионы металлоидов и кислотных остатков) – к положительному электроду – аноду.

Рис 1. Схема процесса электролиза: 1 – анод; 2 – катод

По достижении поверхности электродов, ионы разряжаются и превращаются в нейтральные атомы или группы атомов. На катоде происходит осаждение металлов и выделение водорода. Анод как правило является растворимым, его ионы переходят в раствор, с выделением на поверхности анода кислорода.

При нанесении гальванических покрытий на детали в качестве электролитов используют растворы солей осаждаемых металлов. Также в электролит вводят определенные компоненты, улучшающие свойства покрытий, увеличивающие электропроводность электролита и т. д.

Детали, подлежащие покрытию, являются катодом, а анодом – пластины из осаждаемого металла. В некоторых процессах (например, при хромировании) используют аноды из металла или сплава, которые в электролите не растворяются (свинец), а также нерастворимые аноды из графита. На таких анодах при электролизе обычно происходит выделение кислорода.

В процессе электролиза ионы металла (катионы), находящиеся в электролите, разряжаются на катоде, переходят в атомарное состояние, и осаждаются на нем. Атомы образуют кристаллическую решетку, покрывая поверхность детали слоем металла. Анод растворяется (в случае электролиза с растворимым анодом), образуя новые ионы металла взамен выделившихся на катоде, тем самым поддерживая концентрацию электролита при электролизе.

Количественно процесс электролиза описывается двумя законами Фарадея, открытыми в 1833 г:

  1. Масса вещества, выделившегося на катоде или растворившегося на аноде, прямо пропорциональна силе тока и времени его прохождения, то есть прямо пропорциональна количеству прошедшего через электролит электричества.
  2. При прохождении одного и того же количества электричества через разные электролиты масса выделившихся или растворившихся веществ пропорциональна их химическим эквивалентам.

Оба закона Фарадея в общем виде выражают формулой

где МT – масса выделившегося на катоде (растворившегося на аноде) вещества, г;

С – электрохимический эквивалент вещества, г/А·ч;

I – сила тока, проходящего через электролит, А;

t – продолжительность электролиза, ч.

Электрохимический эквивалент показывает, какое количество вещества выделится на катоде при пропускании через электролит 1 Ач электричества. При хромировании С = 0,323, а при железнении С = 1,042 г/(А· ч);

В процессе электролиза одновременно с осаждением металла на катоде выделяется водород, а также протекают и другие побочные процессы, на что потребляется часть электрического тока. Поэтому действительная масса осажденного металла всегда будет меньше теоретической, рассчитанной по закону Фарадея. Отношение практически полученного на катоде количества металла МП к теоретически возможному называется катодным выходом металла по току ηк , который выражают в процентах:

Выход металла по току является важнейшим показателем эффективности электролиза. Выход металла по току представляет собой коэффициент использования электрического тока (иногда его называют КПД ванны, что неверно, так как КПД характеризует использование энергии, а не тока). При железнении выход металла по току очень высок и составляет 85…95 %. Это означает, что 85…95 %, затраченного на электролиз, электричества полезно используется на осаждение металла.

Так же определяют и анодный выход по току – это отношение количества металла, практически растворенного на аноде, к теоретически возможному.

Режим электролиза определяется следующими, основными параметрами: состав и концентрация электролита, выраженная количеством граммов вещества, растворенного в 1 литре электролита, г/л;

кислотность электролита, выраженная в г/л или в единицах рН. Удобнее пользоваться водородным показателем, так как его легко определить, не производя химический анализ электролита, с помощью серийно выпускаемых приборов (рН-метров) или индикаторной бумаги;

температура электролита, °С;

катодная плотность тока, равная отношению силы тока, проходящего через электролит, к площади покрываемой поверхности.

Силу тока можно определить по формуле

где Dк – катодная плотность тока, при хромировании Dк = 50…75, при железнении Dк = 20…30 А/дм 2 ;

Fк – площадь восстанавливаемой поверхности, дм 2 .

Продолжительность электроосаждения металлов в ванне рассчитывают по формуле

где h – толщина покрытия, мм;

γ – плотность осажденного металла, при хромировании γ = 6,9 г/см 3 , при железнении γ = 7,8 г/см 3 ;

Отношение площади анода к площади катода принимают равным 2 : 1. Изменяя условия электролиза можно управлять процессом электрокристаллизации металла и получать покрытия с заданными структурой и свойствами.

Если разделить толщину покрытия на продолжительность электролиза, то получим скорость осаждения металла или производительность процесса (мм/ч)

Так как электрохимический эквивалент вещества С и плотность осажденного металла  зависят от природы осаждаемого металла и для каждого металла является постоянными, то скорость осаждения будет тем выше, чем выше плотность тока и выход по току. Поэтому при восстановлении деталей необходимо задавать как можно большую плотность тока, однако следует учитывать то, что при чрезмерном увеличении плотности тока требуемые свойства покрытия ухудшаются.

Электролитическое наращивание в зависимости от вида детали производят в установках 0013-006, 0013-022, 0013-024, 0013-31, 0013-040 «Ремдеталь». В качестве источников постоянного тока применяются либо низковольтные двигатель-генераторы типа АНД, либо выпрямители: селеновые типа ВСМН, ВСМР и др.; кремниевые типа ВАКГ и др.; германиевые типа ВАГГ, ВГВ и др.

Напряжение источников тока составляет 6…12 В.

2. Подготовка деталей к нанесению гальванических покрытий

Прочность сцепления гальванических покрытий зависит в основном от качества подготовки поверхности перед покрытием. Покрываемым поверхностям придают необходимую шероховатость, с них удаляют различные загрязнения, жировые и оксидные пленки. Если металл осаждается на активном чистом катоде, возникает межмолекулярное взаимодействие с основным металлом и покрытие не отслаивается от детали даже при ее разрушении. Нарушение технологии подготовки значительно снижает сцепляемость покрытия и приводит к его отслаиванию от детали.

Подготовка деталей к нанесению гальванических покрытий включает следующие операции:

  1. Очистка деталей от загрязнений на разборочно-моечном участке.
  2. Предварительная механическая обработка деталей для удаления следов износа, придания покрываемой поверхности правильной геометрической формы и шероховатости Ra 1,25…1 мкм.
  3. Промывка деталей синтетическим моющим средством (например 10 %-ный раствор МС-37 при температуре 70 °С) для удаления загрязнений.
  4. Изоляция поверхностей не подлежащих покрытию с помощью постоянных изоляторов (коробки, трубки, шайбы и т.д.) или различными изоляционными материалами: тонкой резиной, листовым целлулоидом, изоляционной лентой, пленочными полимерными материалами, церезином, пластизолем и др.
  5. Завешивание деталей на подвеску. Конструкция подвески должна создавать надежный электрический контакт с покрываемыми изделиями и штангой ванны.
  6. Обезжиривание химическим и электрохимическим методами.

К первому методу относится обезжиривание венской известью, представляющей собой смесь оксидов кальция и магния в соотношении 1 : 1. Ее разводят водой до кашицеобразного состояния, наносят на поверхность и протирают деталь волосяной щеткой. Это достаточно трудоемкая операция, однако обеспечивает высокое качество обезжиривания и оправдана при небольшой программе восстановления.

При электрохимическом обезжиривании детали, погруженные в щелочной раствор, включают в цепь электрического тока в качестве катода или анода. На поверхности электродов бурно выделяются пузырьки газа (водород на катоде, кислород на аноде), которые способствуют эмульгированию жиров и масел, механически разрывая и удаляя их пленки. Процесс обезжиривания ускоряется многократно. Скорость электрообезжиривания в основном зависит от плотности тока и незначительно от концентрации и температуры раствора. Плотность тока составляет 3…10 А/дм 2 , а температура раствора – 60…80 °С. Для обезжиривания черных металлов рекомендуется раствор, содержащий 30 г/л едкого натра, 30 г/л тринатрийфосфата и 40 г/л кальцинированной соды. В растворы можно вводить 3…5 г/л жидкого стекла или метасиликата натрия.

Обезжиривание ведут как на катоде, так и на аноде. Катодное обезжиривание более производительно, но приводит к наводороживанию деталей, что увеличивает их хрупкость и снижает усталостную прочность. Кроме того, ухудшается сцепляемость покрытия с поверхностью детали. Поэтому предпочтительна комбинированная обработка – обезжиривание на катоде в течение 4…5 мин, а затем переключают детали на анод и обезжиривают 1…2 мин.

  1. Промывка деталей горячей водой (70…80 °С).
  2. Промывка холодной водой.
  3. Анодное травление деталей. Операцию выполняют для удаления с поверхностей оксидных пленок и выявления кристаллической структуры металла. Состав электролита и режим обработки зависят от вида покрытия.

При железнении анодное травление проводят в 30-процентном растворе серной кислоты (365 г/л) и 10…20 г/л сернокислого железа (FeSO4  7Н2О) при температуре 18…25 °С. Детали завешивают на анодную штангу. Катодами служат свинцовые пластины, площадь которых в 4…5 раз превышает площадь покрываемых деталей. Стальные детали обрабатывают при плотности тока 30…50 А/дм 2 в течение 2…3 мин, а чугунные – при 18…20 А/дм 2 в течение 1,5…2 мин.

При хромировании анодное травление проводят в электролите, содержащем 100…150 г/л хромового ангидрида (CrO3) и 2…3 г/л серной кислоты (H2SO4), при анодной плотности тока Да = 25…40 А/дм 2 в течение 30…90 с – для стальных деталей и при Да = 20…25 А/дм 2 в течение 25…30 с – для чугунных деталей. Температура электролита 55…60 °С.

  1. Промывка холодной водой.
  2. Промывка горячей водой (60…70 °С).

3. Железнение

Железнение получило широкое применение при восстановлении деталей с износом от нескольких микрометров до 1,5 мм на сторону. Производительность процесса железнения примерно в 10 раз выше, чем при хромировании. Средняя скорость осаждения металла составляет 0,72…1 мкм/с, а выход металла по току равен 80…95 %.

По составу электролиты для железнения делят на три группы, которые различаются видом аниона соли железа: хлористые, сернокислые и смешанные (сульфатно-хлористые). Сернокислые электролиты по сравнению с хлористыми менее химически агрессивны и устойчивы к окислению. Однако они уступают хлористым электролитам по производительности, качеству получаемых покрытий и другим показателям.

Читайте также  Технология изготовления шлакоблоков в домашних условиях, как изготовить блоки своими руками на оборудовании: инструкция, фото и видео-уроки

По температуре электролиты делят на горячие и холодные. Горячие электролиты (процесс протекает при температуре электролита 60…95°C) производительнее холодных, но при работе с ними необходимы дополнительный расход энергии на поддержание высокой температуры электролита, частая его корректировка, дополнительная вентиляция и большая предосторожность со стороны рабочих.

Холодные электролиты устойчивее к окислению и покрытия получаются с лучшими механическими свойствами. В холодные электролиты вводится хлористый марганец, замедляющий образование дендритов и способствующий получению гладких покрытий большой толщины. Марганец на электроде не осаждается и сохраняется в электролите длительное время.

В табл 1 приведены наиболее распространенные составы электролитов и режимы железнения.

Таблица 1. Составы электролитов и режимы железнения

Источник:
http://extxe.com/9480/vosstanovlenie-iznoshennyh-detalej-galvanicheskimi-pokrytijami/

Хромирование стальных деталей

Технологический процесс хромирования стальных деталей в сернокислом и саморегулирующемся электролитах состоит из трех этапов: подготовки, хромирования и обработки после хромирования.

Первый этап. Для того чтобы получить правильную геометрическую форму, изношенные поверхности детали шлифуют. В гальваническом цехе хромируемые поверхности деталей подвергают тонкому шлифованию абразивным полотном зернистостью 140—270.

Эта операция необходима для уменьшения шероховатости поверхности и удаления тонкого слоя окислов.

При шлифовании перед хромированием желательно снимать наименьший слой металла с детали. Если снимать значительный слой металла, то приходится выдерживать детали в ванне значительно дольше, чем это требуется по величине износа. При этом непроизводительно расходуется большое количество электроэнергии и дорогостоящего хромового ангидрида.

Чтобы снизить припуски на механическую обработку, необходимо применять более точные шлифовальные станки, а также желательно применять полирование деталей перед хромированием.

Величина снимаемого слоя металла перед хромированием стальных деталей зависит от состояния базовых поверхностей деталей, поступающих в ремонт. Поэтому восстановлению базовых поверхностей необходимо уделять особое внимание.

После тонкого шлифования (полирования) деталь промывают в бензине и изолируют нехромируемые поверхности, покрывая их в два-три слоя полихлорвиниловым или специальным лаком. Затем деталь просушивают в сушильном шкафу при температуре 30—40° С. Для приготовления специального лака листовой целлулоид растворяют в ацетоне.

После хромирования слой лака с поверхности детали легко удаляется.

Кроме лака, для изоляции нехромируемых поверхностей детали и подвесного приспособления применяют полихлорвиниловый пластикат. После изоляции нехромируемых поверхностей деталь устанавливают на подвесное приспособление.

Конструкция подвесного приспособления должна обеспечить быстрое и надежное крепление детали, так как требуется хороший контакт хромируемой детали с токоподводящей штангой.

При конструировании подвесного приспособления учитывают возможность свободного доступа силовых линий электрического поля к поверхности детали, а также беспрепятственный выход пузырьков водорода.

В результате неудовлетворительной рассеивающей способности хромового электролита наблюдается повышенная скорость отложения хрома на краях и острых кромках детали. При таком характере отложения осадка усложняется процесс последующей механической обработки деталей. Для того чтобы облегчить последующую механическую обработку, необходимо обеспечить равномерное отложение хрома по всей поверхности детали. Эта задача разрешается путем использования специальных экранов и концентричным расположением анода относительно детали. Кроме того, экспериментальным путем подбирают оптимальную длину анода.

По количеству закрепляемых деталей различают индивидуальные и групповые подвесные приспособления. По конструктивному выполнению они могут быть простые и комбинированные (анодно-катодные).

При хромировании деталей применяют комбинированный способ обезжиривания. Сначала деталь промывают в чистом бензине и просушивают на воздухе. Затем с помощью волосяной щетки деталь тщательно натирают кашицей кальциемагниевой (венской) извести. Обезжиренные детали промывают проточной холодной водой. В процессе промывки проверяют поверхность детали на смачиваемость. Если деталь обезжирена хорошо, то вода стекает равномерно, не образуя отдельные капли. Подготовленные к хромированию детали для предохранения их от окисления помещают в электролит хромовой ванны.

Второй этап. Хромирование начинают с анодной обработки (декапирования), при которой удаляется пленка окислов с поверхности детали, что обеспечивает лучшее сцепление хрома с металлом. Детали погружают в хромовую ванну, и после того, как они нагреваются до температуры электролита (5—10 мин.), включают ток и производят анодное травление в течение 45—55 сек. при плотности тока 15—30 а/дм2.

При хромировании деталей температуру электролита и плотность тока выбирают в зависимости от условий их работы.

Продолжительность процесса хромирования определяют по формуле

где h — толщина слоя хромового покрытия в мм; γ — удельный вес хрома (6,9—7,1 г/см3); С — электрохимический эквивалент (0,324 г/а·час); α — выход хрома по току (при хромировании в сернокислом электролите α = 12÷14%, в саморегулирующемся электролите α = 17÷18%).

При определении толщины покрытия учитывают величину припуска на шлифование. Для уменьшения себестоимости ремонта деталей с помощью хромирования необходимо уменьшать припуски на механическую обработку. Чтобы снизить припуски на механическую обработку после хромирования, следует тщательно полировать детали перед хромированием и добиваться равномерного отложения хрома на поверхности. Для получения качественных осадков хрома, повышения интенсивности покрытия и снижения себестоимости процесса необходимо строго соблюдать принятые режимы хромирования. Это достигается автоматическим регулированием. Для поддержания постоянства температуры электролита в пределах 2—3° и постоянства плотности тока применяют специальные регуляторы.

Третий этап. После хромирования деталь промывают в ванне — уловителе электролита, а затем последовательно в холодной и горячей проточной воде. Далее деталь просушивают, снимают с подвесного приспособления и очищают от изоляции.

Во время предварительного контроля выявляют наружные дефекты: наросты, отслаивание хрома и участки, не покрытые хромом.

Выделяющийся в процессе электролиза водород проникает в микроскопические поры хромового покрытия, повышая его хрупкость. Для удаления водорода детали нагревают в масляной ванне или сушильном шкафу до температуры 150—180° С и выдерживают в течение 2—3 час. Гладкое нокрытие применяют для большинства деталей дизеля, восстанавливаемых способом хромирования.

Пористое хромирование. На поверхности гладкого хрома плохо удерживается смазка, что вызывает интенсивный износ трущихся поверхностей. Для того чтобы улучшить смачиваемость смазкой, поверхность детали растравливают электрохимическим способом. В процессе электролиза на поверхности хромового покрытия образуются микроскопические трещины или поры.

Поверхности деталей, покрытые пористым хромом, лучше противостоят износу по сравнению с поверхностями, покрытыми гладким хромом, и выдерживают большие удельные давления и температуры. Испытаниями установлено, что износостойкость деталей, покрытых пористым хромом, повышается в 3 раза и значительно уменьшаются износы сопряженных деталей.

В зависимости от характера и формы углублений различают канальчатое (рис. 53, а) и точечное (рис. 53, б) пористые покрытия. Канальчатое пористое покрытие получают при анодном травлении молочно-блестящих и блестящих осадков (рис. 49), на поверхности которых образуется крупная и средняя первичная сетка трещин. После анодного травления на поверхности хромового покрытия выявляются узкие глубокие каналы.

Такой вид пористого покрытия применяют для рабочих поверхностей деталей, работающих на износ (шейки валов, рабочая поверхность толкателей и др.).

Рис. 53. Виды пористого хромового покрытия: а — канальчатое; б — точечное.

Канальчатое пористое хромовое покрытие плохо прирабатывается, поэтому требуется специальная механическая обработка.

Поверхность точечного хромового покрытия характеризуется большим количеством углублений. Для того чтобы получить такую пористость, матово-блестящие осадки с густой сеткой первичных трещин подвергают анодному травлению. Точечное пористое покрытие хорошо прирабатывается и обладает большой маслоемкостью, вследствие чего его применяют для деталей, работающих в тяжелых условиях (например, поршневые кольца). Точечное хромовое покрытие также рекомендуется для деталей, требующих быстрой приработки.

При пористом хромировании особое внимание уделяется соблюдению установленного режима электролиза. Колебание температуры электролита не должно превышать + 1,5° С. При большем колебании температуры электролита изменяется характер (густота) первичной сетки трещин.

Не меньшее внимание уделяется продолжительности анодной обработки (травления) деталей. В процессе анодной обработки происходит изменение не только размеров пор (глубины и ширины каналов), но и толщины покрытия.

Для получения канальчатого пористого покрытия деталь хромируют при плотности тока 50 а/дм2 и температуре электролита 58— 60° С. Анодное травление продолжительностью 6-8 мин. производят при плотности тока 40 а/дм2. По данным канд. техн. наук Жих В. A., точечный пористый хром получают при следующем режиме: плотность тока хромирования 45 а/дм2; температура электролита 50—52° С; плотность тока анодного травления 40 а/дм2 и продолжительность анодного травления 10—12 мин.

За последние годы на ремонтных предприятиях освоили процесс наращивания изношенных поверхностей малых корпусных деталей из алюминиевых сплавов способом хромирования. Так, при ремонте быстроходных дизелей типа B2-300 и Д6 хромируют установочные поверхности подшипников шестерни привода подкачивающего насоса, шестерни наклонного вала, шестерни наклонного вала привода генератора и других. При соблюдении установленного технологического процесса и оптимальных режимов обработки слой электролитического хрома хорошо сцепляется с алюминиевым сплавом. Отслаивание слоя хрома не наблюдается даже при нагревании детали до 200-250° С.

При высокой температуре вследствие большой разницы коэффициентов линейного расширения алюминиевого сплава и электролитического хрома возможно образование мелких поверхностных трещин. Последние не оказывают существенного влияния на надежность работы детали.

Испытаниями установлено, что перечисленные корпусные детали, восстановленные хромированием, надежно работают в различных условиях эксплуатации дизелей. Хромирование деталей из алюминиевых сплавов имеет следующие особенности. На поверхности детали из алюминиевого сплава образуется окисная пленка, которая препятствует прочному сцеплению слоя хрома с металлом детали. Поэтому в процессе подготовки детали к хромированию принимают меры к удалению естественной окисной пленки. Детали подвергают осветлению (травлению в растворе плавиковой и азотной кислот) и обработке в растворе цинката натрия. В растворе цинката натрия растворяется естественная окисная пленка и обнаженная поверхность алюминиевого сплава вытесняет металлический цинк. Поверхность детали покрывается тонким слоем контактного цинка, который защищает металл от окисления при дальнейшей обработке.

Учитывая контактное вытеснение металлов алюминиевым сплавом, в момент погружения детали в хромовый электролит принимают меры, уменьшающие активность ионов осаждающихся металлов. Деталь подвешивают в ванну под током, величина которого составляет 20—30% расчетной. Вторая особенность заключается в том, что алюминиевый сплав подвержен воздействию кислых и щелочных растворов. Поэтому при подготовке и хромировании деталей из алюминиевых сплавов избегают применения агрессивных растворов; кроме того, требуется тщательная промывка деталей при выполнении подготовительных операций к хромированию.

Источник:
http://www.dizob.ru/hrom3.html

Восстановление деталей металлизацией и электромеханическими методами

Сущность металлизации заключается в том, что металлическая проволока подается в специальный металлизатор. При выходе из него расплавляется и под действием струи сжатого воздуха 0,5—0,6 МПа распыляется на мельчайшие частицы — 0,001—0,1 мм, которые наносят на поверхность детали со скоростью 80—200 м/с. Толщина напыленного слоя покрытия может быть различной — от 0,03 до 10 мм. В зависимости от способа распыления металла металлизацию подразделяют на газовую, электродуговую, высокочастотную и плазменную. Наибольшее распространение в нашей стране получила электродуговая металлизация.

В основе электрических методов обработки деталей лежит явление электрической эрозии, т. е. перенос металла с одного контакта на другой. Для восстановления изношенных деталей используют разновидности электрических методов: электроискровой, электромеханический и электроконтактное спекание металлических порошков.

Электроискровой метод используют для упрочнения режущих кромок инструментов.

Электромеханический метод заключается в следующем. При вращении детали на токарном станке в месте ее контакта с инструментом пропускают ток большой силы и низкого напряжения. Вследствие высокого нагрева и давления инструмента контактные участки поверхности в зависимости от профиля последнего сглаживаются и деформируются.

Электроконтактное спекание металлических порошков заключается в деформации под давлением порошкового слоя и его фиксации к детали при пропускании электрического тока большой силы.

Восстановление деталей электролитическими покрытиями и химическим осаждением металлов

Детали можно ремонтировать электролитическими (гальваническими) способами, используя электрохимическую энергию. При ремонте деталей машин широко применяют гальваническое наращивание хромом (хромирование), медью (меднение) и сталью (осталивание или железнение). Принцип гальванического наращивания заключается в том, что деталь помещают в качестве катода в электролит, содержащий соли металла, которым она покрывается. При прохождении постоянного тока от источника тока через анод из электролита выделяется металл, который осаждается на поверхности детали.

Хромирование применяют для восстановления деталей, износ которых не превышает 0,2—0,3 мм на сторону, и для защиты деталей от коррозии. Хром обладает высокой твердостью (Нв = 700—800) и большой сопротивляемостью износу. Его можно наносить на незакаленные и закаленные детали, не нарушая структуры основного металла. Вместе с тем хромирование имеет ряд недостатков: сложность подготовительных операций; длительность процесса; невозможность восстановления деталей с износом, превышающим 0,3 мм на сторону (чем толще слой хрома, тем он менее износостоек и прочен); малый выход по току (низкий КПД ванны); плохая смачиваемость хромового слоя (плохо удерживает смазку). Хромированием восстанавливают цилиндры, кольца, валы, оси, шпиндели и другие детали. Срок службы хромированных валов увеличивается в 10 раз.

При меднении анодом служит чистая электролитическая медь. Меднение применяют для наращивания наружной поверхности колец подшипников качения, различных вкладышей и втулок, посадочных мест валов и других деталей; восстановления первоначального натяга; наращивания изношенной винтовой поверхности червячной передачи с целью восстановления плавности зацепления; образования подслоя под хромовый, никелевый и другие слои антикоррозийных покрытий; защиты отдельных мест детали от насыщения углеродом при цементации.

При осталивании (железнении) в качестве анода используют листовое железо. Осталивание применяют для наращивания изношенной поверхности, восстановления неподвижной посадки, образования стального подслоя под хромовый слой.

Химическое осаждение металлических покрытий представляет собой процесс восстановления ионов металла из растворов на поверхности деталей. Оно имеет характерные особенности: процесс протекает без применения электрического тока за счет электронов восстановления; восстановление происходит только на поверхности покрываемого металла.

Химическое осаждение износостойких покрытий наиболее целесообразно применять для режущих инструментов.

Источник:
http://studme.org/350902/tehnika/vosstanovlenie_detaley_metallizatsiey_elektromehanicheskimi_metodami