Реферат: Хромирование в машиностроении - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Хромирование в машиностроении

Банк рефератов / Металлургия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 246 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

1 1. ВВЕДЕНИЕ. Создание первых производственных устано вок по хромированию относится к концу 20-х годов текущего столетия. За исте кший период времени хромовые покрытия, по сравнению с другими гальванич ескими покрытиями, получили наиболее широкое распространение. Такое по ложение объясняется ценными свойствами хрома, позволяющими сочетать в покрытии красивый внешний вид и коррозионную стойкость с высокой тверд остью и износостойкостью. Важной областью хромирования являются з ащитно-декоративные покрытия. Наряду с этим хромовые покрытия получили широкое распространение в машиностроении для увеличения износостойко сти новых деталей машин и инструмента, а также для восстановления изноше нных деталей. Последнее приобрело особенно большое значение при ремонт е двигателей внутреннего сгорания в связи с созданием технологии порис того хромирования. Однако применение электролитического хромирования для восстановлени я изношенных деталей машин ограничивается глубиной износа. В случаях, ко гда величина износа достигает 0,7 – 1,0 мм хромирование становится нерацио нальным, так как при большой толщине слоя покрытия продолжительность пр оцесса осаждения велика, а осажденный металл имеет склонность к скалыва нию. В этих случаях может быть применено железнение. Твердость и износостойк ость электролитического железа значительно ниже, чем хрома. Поэтому жел езненные детали подвергаются дополнительно хромированию или цементац ии. 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. Хром – элемент 6-й группы периодической системы элементов Д.И. Менде леева. Его атомный номер 24, атомная масса 51,99. До хрома ни один элемент период ической системы не выделяется электролизом из водных ресурсов. Физические свойства хрома следующие: температура плавления 1890 - 1900 о С; плотность (при 20 о С) 6,9 7,2 г/см 3 ; температурный коэфф ициент линейного расширения (при 20 о С) 6,6 10 -6 К -1 ; удельная тепл оемкость 0,46 10 3 Дж /(кг К). Соединения шестивалентного хрома являются сильными окислителями. Все хромовые кислоты относятся к сильным; по мере усложнения их состава степ ень их диссоциации в разбавленных растворах возрастает. Оксид Cr 2 O 3 обладает амфотерными свойствами. Соединения Cr 2++ , обладающие осн овными свойствами, неустойчивы. Электрически осажденный хром обладает рядом ценных свойств: высокой тв ердостью, износоустойчивостью, термостойкостью и химической устойчиво стью. Хром обладает большой стойкостью против воздействия многих кислот и ще лочей: он нерастворим в растворах азотной и серной кислот, в соляной и гор ячей серной кислотах легко растворяется, на воздухе и под действием окис лителей пассивируется – на его поверхности образуется тонкая окисная пленка. Хром положительный потенциал и не обеспечивает при наличии в пок рытии пор электрохимической защиты от коррозии стальных деталей. Хорошо полированная поверхность хрома имеет высокие декоративные каче ства, которые отличаются стабильностью во времени: хром не тускнеет даже после нагрева до 670 – 720 К. Сернистые соединения на хром не действуют. Хромовые покрытия применяют в следующих случаях: 1. Для защитно-декоративных целей. Хромовое покрытие с подсл оем меди и никеля хорошо защищает сталь от коррозии, придавая изделиям к расивый внешний вид. Защитно-декоративному хромированию подвергают де тали автомобилей, велосипедов, приборов и т.п. 2. Для увеличения отражательной способн ости. Отражательная способность хромового покрытия уступает лишь отра жательной способности серебра и алюминия, однако вследствие более высо кой стойкости против окисления отражательная способность хрома более стабильна. Хромовое покрытие поэтому широко используется в производст ве зеркал, отражателей, прожекторов. 3. Для увеличения износоустойчивости. Х ромирование с этой целью используется в инструментальном производстве при отделке мерильных инструментов, фильер для волочения металлов и т.п. Большой эффект дает хромирование штампов и матриц при изготовлении раз личных изделий из резины, пластмасс, кожи, стекла. В этом случае хромовое п окрытие не только обеспечивает износостойкость, но также исключает нал ипание прессуемых материалов к поверхности матриц. Хромовое покрытие з начительно снижает смачиваемость стенок форм расплавленным стеклом ил и металлом. Значительное повышение износостойкости трущихся поверхнос тей стенок цилиндров и поршневых колец двигателей внутреннего сгорани я достигается при применении процессов пористого хромирования. 4. Для восстановления изношенных размер ов. Наращивание слоя хрома на изношенные поверхности термообработанны х валов, втулок позволяет восстановить размеры деталей и этим увеличить срок эксплуатации изделий. Толщина хромовых покрытий у станавливается в зависимости от условий эксплуатации и назначения пок рытий по отраслевой нормативно-технической документации и имеет следу ющие значения, мкм: Защитно-декоративные: по никелевому подслою ……………………………………………………………….0,5 - 1,5 для деталей из меди и ее сплавов…………………………………………………...…6,0 – 9,0 Повышающие износостойкость пресс-форм, штампов и т.п…………………………9 – 60 Восстанавливающие изношенные размеры……………………………………………до 500 3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХРОМОВ ЫХ ПОКРЫТИЙ. Электролитическое хромирование применяется для внешней отдел ки изделий, повышения износостойкости, для защиты от коррозии и в ряде др угих случаев. Декоративные и защитно-декоративные покрытия хромом отличаются долговечностью. Поэтому многие изделия, и в особенности работающие в тяж елых условиях эксплуатации, подвергаются декоративному хромированию: например, детали автомобилей, самолетов, вагонов, приборов, а также инстр ументы и изделия бытового характера. Полированные хромовые покрытия обладают хорошей отражательной способ ностью. Коэффициент отражения света хромом достигает 70%. Эта величина нес колько меньше, чем для серебра, но зато хром не тускнеет на воздухе. Поэтом у хромирование используется в производстве различного типа фар и други х малоответственных светоотражателей. Наряду с этим, из хромового элект ролита возможно осаждение черного хрома, применяющегося для уменьшени я коэффициента отражения света. Износостойкие хромовые покрытия применяются для многих инструментов и деталей машин, работающих на трение. К хромированию прибегают при покры тии новых деталей, а также при восстановлении изношенных, потерявших раз меры во время работы на трение. Большое значение имеет исправление детал ей, забракованных по размерам. Номенклатура деталей, подвергаемых хромированию для повышения износос тойкости, достигает больших размеров: детали мерительных инструментов, предельные калибры, режущий инструмент – метчики, сверла, развертки, фр езы, протяжки, долбяки и пр., инструмент для холодной обработки металлов д авлением – волочильные глазки, пуансоны и матрицы для листовой штампов ки, штампы для холодной штамповки и т.д. Благодаря хромированию не только увеличивается срок службы деталей, но часто повышается качество выпускаемой продукции. Это наблюдается при х ромировании валиков бумагопрокатных станов, штампов и прессформ для об работки неметаллических материалов и резины. Здесь важное значение име ют химическая стойкость и плохая смачиваемость хрома, что обеспечивает легкое отделение от формы и блеск отпрессованных деталей. Применение износостойких хромовых покрытий для восстановления изноше нных деталей станков и двигателей внутреннего сгорания позволяет во мн ого раз увеличить срок их службы. Примерами подобных деталей могут служи ть шпиндели станков, шейки коленчатых валов, распределительные валики, т олкатели клапанов, поршневые пальцы, шейки валиков различных агрегатов и другие детали. Важной областью использования износостойких хромовых покрытий являет ся хромирование цилиндров или поршневых колец двигателей внутреннего сгорания. Однако для этих деталей, работающих в условиях ограниченной см азки и высоких удельных нагрузок, положительного эффекта от хромирован ия можно ждать лишь при покрытии пористым хромом. Хромовые покрытия нашли применение также для защиты изделий от коррози и. Хром, осажденный при определенных условиях электролиза, обеспечивающ их получение беспористых осадков при толщине слоя 40 – 50 мк, защищает стал ьные изделия от атмосферной коррозии и коррозии в морской воде. 4. РЕЖИМЫ ХРОМИРОВАНИЯ. Они оказывают большое влияние на свойства хромового покрытия и на е го качество. Для улучшения кроющей способности сульфатных электролитов сраз у же после загрузки деталей дается ток, в 1,5 раза превышающий расчетное зн ачение (“толчок” тока); через 15-30 с значение тока снижается до номинального . При хромировании стальных деталей вначале дается ток противоположног о направления для анодного растворения окисных пленок, а затем “толчок” тока в прямом направлении, как указано выше. “Толчок” тока особенно необ ходим при хромировании деталей из чугуна. Табл. Режимы хромирования Вид хр омирования Температура, К Плотность тока, А/дм 2 За щитно-декоративное (блестящее) Износостойкое (твердое) Молочное 320-325 330-332 324-334 15-25 30-50 25-35 Пористое хромирование. Для хромовых покрытий, за исключение “молочных”, характер но наличие пор и сетки мелких трещин, которые снижают защитные свойства покрытия. С целью улучшения условий для удержания смазочных масел в усло виях больших нагрузок на поверхность трудящихся деталей размеры пор и т рещин увеличивают анодной обработкой в том же электролите, где происход ило осаждение хрома. Приготовление и корректирование электролитов. Для приготовления электролитов раздробленные куски хромового а нгидрида помещают непосредственно в рабочую ванну, наполненную до уров ня водопроводной водой, нагретой до температуры 330-350 К. Растворение хромов ого ангидрида ведут при непрерывном помешивании. 5. ПРИГ ОТОВЛЕНИЕ, КОРРЕКТИРОВАНИЕ И РАБОТА ХРОМОВЫХ ВАНН. 5.1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА. Химикаты для хромирования. Электролиты для хромовых ванн приготовляются из двух осн овных компонентов – хромового ангидрида и серной кислоты. Хромовый ангидрид CrO 3 . Молекулярный вес 100. Уде льный вес 2,7. По ГОСТ 2548-44 в техническом хромовом ангидриде, применяемом для приготовления электролитов, допускается содержание следующих примесе й: Серной кислоты не более 0,4% Посторонних металлов в сумме не более 0,007% Хлора не более 0,0006% Нерастворимого остатка не более 0,22% Хромового гидрида не менее 99,2% Примесь азотной кислоты не допускается. Выпускаемый отечественною промышленностью хромовый ангидрид предста вляет собой плавленую кристаллическую массу темно-красного цвета. На во здухе хромовый ангидрид поглощает влагу. Серная кислота H 2 SO 4 . Молекулярный ве с 98,08. Удельный вес 1,84. Для приготовления электролита используется чистая с ерная кислота, ГОСТ 4204-48. В порядке исключения допускается применение техн ической кислоты. Серная кислота бесцветна. Присутствие органических примесей может выз вать коричневый оттенок, что, однако, не мешает использованию серной кис лоты для хромового электролита. Составление электролита. Для приготовле ния электролита рассчитанное количество хромового ангидрида дробится на небольшие куски, загружается в ванну хромирования и заливается для лу чшего растворения водой, подогретой до 60-80 о . При этом можно использовать водопроводную воду, не загрязненную железом, однако, в районах с жесткой водопроводной водой для этих целей н еобходимо пользоваться конденсатором или даже дистиллированной водой. После растворения хромового ангидрида раствор перемешивают и определя ют в нем содержание CrO 3 по удельному весу. Раствор после тщательного перемешивания подвергают анализу и, установ ив действительное содержание CrO 3 и H 2 SO 4 , подсчитывают и дополнит ельно вводят недостающее количество компонентов. Проработка электролита. Для нормального осаждения хрома рекомендуется содержан ие в электролите небольшого количества Cr 3+ , около 2-4 г/л. В готовом электролите производят пробное хромирование. Замена хромового электролита производится через 1-2 года и зависит от инт енсивности эксплуатации ванны и загрязнения ее примесями. При эксплуатации ванны следует учитывать, что в процессе электролиза ко нцентрация трехвалентного хрома в электролите изменяется в зависимост и от конфигурации деталей. Так, при хромировании деталей, площадь покрыт ия которых больше площади анода, например, при хромировании внутренней п оверхности цилиндра, концентрация трехвалентного хрома в электролите постепенно возрастает. Если же площадь детали – катода значительно мен ьше площади анода, что имеет место при хромировании наружных цилиндриче ских поверхностей, то содержание трехвалентного хрома в электролите по нижается. 5.2. КОРРЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИ ТА. Для поддержания постоянной концентрации CrO 3 и H 2 SO 4 эле ктролит периодически корректируют путем введения в него новых порций х ромового ангидрида и серной кислоты. Количество добавляемого в ванну хромового ангидрида определяется на основании удельного веса электролита или результатам анализа. Добав ление в ванну CrO 3 осуществляется ежедневно. Корректирование электролита серной кислотой производится значительн о реже. Один раз в 7-10 дней электролит подвергают анализу на содержание тре х- и шестивалентного хрома и серной кислоты. На основании анализа рассчи тывают недостающее количество H 2 SO 4 и вводят его в электролит. После этого электролит тщ ательно перемешивают и дают ему отстояться. Поэтому серную кислоту реко мендуется вводить в ванну во время перерывов в работе. 5.3. АНОДЫ. Материалом анодов для ванн ы хромирования служит чистый свинец или сплав, состоящий из 92-93% свинца и 8-7% сурьмы. Аноды из сплава Pb или Sb в меньшей степени покрываются нерастворимо й и непроводящей пленкой хромовокислого свинца, чем аноды из чистого сви нца. Во время электролиза выделяющийся на аноде кислород, взаимодействуя со свинцом, образует на его поверхности темно-коричневого цвета непроводя щую пленку перекиси свинца. Сопротивление анода в процессе электролиза увеличивается и поэтому через определенные периоды работы ванны необх одимо аноды чистить. При непрерывной работе ванны и высоких плотностях т ока очистку анодов производят один раз в смену или после окончания цикла электролиза. Удаление окисной пленки с анодов производится путем обработки их в соля ной кислоте, разбавленной 1:1, или в 10-процентном растворе едкого натра. Посл е этого аноды промываются водой. По форме аноды изготавливаются в большинстве случаев плоскими и цилинд рическими. Однако в следствие плохой рассеивающей способности хромово го электролита, при покрытии деталей с глубоким рельефом очертания анод а должны определяться формой катода. 5.4. ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ. По мере работы хромовой ван ны в электролите могут накапливаться железо, медь и некоторые другие мет аллы. Железо по мере накопления в э лектролите (главным образом вследствие анодного декапирования стальны х и чугунных деталей), подобно трехвалентному хрому, суживает интервал п олучения блестящих осадков. Допустимое содержание железа в электролит е 8-10 г/л. На практике иногда содержание железа в электролите достигает 20-250 г/ л, но при этом сильно снижается выход хрома по току. Удалить из хромового э лектролита чрезвычайно сложно. Поэтому электролит с большим содержани ем железа обычно заменяют новым. В настоящее время имеются у казания на возможность осаждения железа желтой кровяной солью. Предпол агается, что реакция между желтой кровяной солью и железом, находящимся в хромовом электролите в виде окисной сернокислой соли, протекает по сле дующему уравнению: 3K 4 Fe (CN) 6 + 2Fe 2 (SO 4 ) 3 = Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 + 6K 2 SO 4 Для удаления железа желтую кровяную соль, взятую из расчет а 5,6 г на 1 г железа в электролите, растворяют в малом объеме воды и при перем ешивании вливают в электролит небольшими порциями. Образующемуся осад ку берлинской лазури дают отстояться, после чего электролит осторожно с ливают. При этом важно избегать введения избытка желтой кровяной соли, в присутствии которого не образуется осадок берлинской лазури. Действие, подобное железу, оказывают медь, цинк и другие металлы. Содержа ние меди в электролите допускается 5-7 г/л. Необходимо иметь в виду, что ванны хромирования мало чувствительны к при месям других металлов. Поэтому при неполадках в работе ванны не следует искать причину в загрязнении ее теми или иными соединениями металлов. Безусловно вредное действие на процесс хромирования оказывает азотная кислота. Даже при малых количествах HNO 3 в электролите, около 0,1-0,2 г/л, осадки хрома получаются темные. Поэтому примесь азотной кислоты в электролите не допускается. 5.2. РАБОТА ХРОМОВОЙ ВАННЫ. Залогом успеха при хромиро вании является правильность выбора режима электролиза, а также соблюде ние его при хромировании. Совершенно не допускаются отклонения от устан овленной величины плотности тока и температуры электролита. Колебание последней допускается в пределах + - 1 о . Для получения одинаковой плотно сти тока, на одновременно загруженных в ванну деталях необходимо руково дствоваться следующими правилами. Подвески и контакты (крючки, крючки с прижимами и т.п.) должны изготавливаться из одинаковых материалов. Попер ечное сечение токопроводящих частей подвесок должно быть рассчитано н а требуемую силу тока без значительного нагревания. Качество контактов при хромировании ввиду применения больших плотностей тока имеет исклю чительно важное значение. Поэтому поверхность контактов необходимо тщ ательно очищать от коррозии и всякого налета электролита. Кроме того, расстояние между изделиями и анодами в ванне для всех подвес ок должно быть одинаковым. Несоблюдение этих требований может привести к неоднородности покрытия по толщине слоя хрома, образованию так называ емого “пригара” на одних деталях и матовых осадков на других. В процессе хромирования не допускаются перерывы тока, так как при повтор ном наращивании происходит отслаивание хрома. Это можно наблюдать либо непосредственно после хромирования, либо после механической обработки , в результате которой верхний слой хрома осыпается. Повторное хромирова ние допустимо, если изделие после перерыва тока подвергнуть анодному тр авлению в течение 30-40 сек. при плотности тока 25-30 а/дм 2 , а затем, изменив направление тока, продолжать хромирование. При это м осаждение хрома следует начинать с относительно низких катодных плот ностей тока (но не ниже 20-25 а/мд 2 ), и постепенно у величивать до установленной величины. При хромировании рельефных деталей рекомендуется в начале электролиза произвести “толчок тока”; это особенно целесообразно в отсутствии фигу рного анода. Этот прием состоит в том, что электролиз начинают при плотно сти тока, примерно, вдвое больше, чем следует, а спустя 1-2 мин., величину ее по степенно снижают до нормальной. Благодаря “толчку тока” удается осадит ь хром на углубленных участках изделия. 5.6. УДАЛЕНИЕ ПОКРЫТИЯ. Недоброкачественные хромо вые покрытия могут быть легко удалены с поверхности изделия. Хромированные детали, изготовленные из стали и сплавов на медной основе , обрабатывают при комнатной температуре в соляной кислоте, разбавленно й 1 : 1. Растворяется хром достаточно эн ергично ; для ускорения процесса рас твор подогревается до 35-40 о . Для удобства набл юдения за растворением хрома детали следует загружать в ванну на сетках из винипласта. Этот способ непригоден для деталей, насыщение которых водородом не допу скается, например, для чугунных поршневых колец. Для таких деталей приме няется способ, состоящий в анодном растворении хрома в щелочи. Для удаления хрома изделие завешивают на анодную штангу в ванне с 15-20-проц ентным раствором каустической соды. Анодное травление производят при к омнатной температуре и анодной плотности тока 10-15 а/дм 2 . Катодами служат стальные пластины. В растворе не допускается присутствие ионов хлора, способствующих растворению основного металла детали. Удаление хлора можно производить также путем анодного растворения пок рытия в хромовом электролите. Однако делать это в ванне хромирования не рекомендуется ввиду загрязнения электролита железом и сильного увелич ения концентрации трехвалентного хрома. Этот способ может быть рекомен дован для удаления хрома с алюминиевых деталей. Образующаяся при этом на поверхности алюминия окисная пленка удаляется зачисткой ее наждачным полотном или растворением в щелочи. 5.7. ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ. Соблюдение режима электрол иза и своевременное корректирование электролита служат залогом получе ния доброкачественного хромового покрытия. Низкое качество подготовки поверхности перед покрытием и отступления от установленной технологи и являются основными причинами возникновения дефектов. Дефекты покрытий. Вид дефекта Причины возникнове ния и способы устранения Отслаивание покрытия а) Плохая механическая или химическая подг отовка поверхности изделия перед покрытием. Б) Деталь перед хромированием недостаточно прогрелась в электролите. Ре зко снизилась температура электролита, например вследствие добавления холодной воды во время электролиза. Резко увеличилась плотность тока. В) Перерыв тока в процессе хромирования. Отс лаивание хрома вместе с подслоем никеля Недостаточное сцепление нике ля с основным металлом детали ; неп равильный pH никелевого электроли та. Тем ные с коричневым оттенком и “пригаром” (частой с ыпью) покрытия Недостаточное содержание серной кислот ы : отношение CrO 3 /H 2 SO 4 около 200 и более Сер ые с равномерной сыпью покрытия. Кроющая способность электролита снизи лась. Высокое содержание в электролите трехвалентного хрома. Сильное з агрязнение электролита железом или медью. Отс утствие хрома на углубленных участках поверхности изделия Плохая кро ющая способность электролита. Необходимо произвести “толчок тока” перед покрытием. Отс утствие покрытия на отдельных участках поверхности изделия Экраниро вание участка поверхности изделия другим изделием на той же подвеске ил и соседней подвеской. Шел ушение покрытия или отложение очень тонкого слоя хрома наряду с образов анием грубых толстых осадков на неизолированных участках подвески Не удовлетворительный контакт между деталью и подвеской. Отс утствие хромового покрытия вокруг отверстий Не произведена зачеканк а отверстий свинцом. Сер ое покрытие с сильно шероховатой поверхностью Значительная пористос ть основного металла Бол ьшое количество мелких точечных углублений Неправильное положение д етали в ванне, препятствующее быстрому удалению пузырьков водорода с не которых участков поверхности Серое покрытие на нижней части детали Малое расстояние между ни жней частью детали и дном ванны. Нормальное расстояние между деталью и д ном ванны должно составлять не менее 70-100 мм 6. ТЕХНОЛОГИЯ ХРОМИРОВАНИЯ. 6.1. ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ К ХРОМИРОВАНИЮ. Подготовка поверхности дет али к защитно-декоративному и износостойкому покрытию хромом имеет мно го общего. Последовательность технологических операций следующая : 1) механическая обработка по верхности (шлифование или полирование) ; 2) промывка органическими ра створителями для удаления жировых загрязнений и протирка тканью ; 3) заделка отверстий и изоляц ия участков поверхности детали, не подлежащих хромированию ; 4) монтаж подвески ; 5) обезжиривание ; 6) промывка в воде ; 7) декапирование. Требования к механической подготовке. Перед покрытием поверхность детали обрабатыв ается по тому классу чистоты, который указан для готовой детали. После механической обработки на поверхности детали не должно быть неме таллических включений, а также раковин, трещин и глубоких рисок, т.к. хром хорошо воспроизводит все эти дефекты. Зачеканка отверстий и изоляция поверхности. Отверстия, если таковые имеются на поверхности изделия, перед хроми рованием должны быть закрыты свинцом или другим стойким в хромовой кисл оте материалом. В противном случае вокруг отверстия остаются не покрыты е хромом участки. Зачеканка производится заподлицо с хромируемой повер хностью. По окончании изоляции, подлежащие хромированию участки, необхо димо тщательно очистить от загрязнения лаком. Поверхность зачищают наж дачным полотном №0 и 00. Монтаж подвески. При монтаже подвески на дет аль необходимо проследить за тем, чтобы детали не закрывали друг друга и все участки их поверхности, по возможности, одинаково отстояли от поверх ности анода. Обезжиривание. При удалении с поверхности д етали жировых загрязнений следует иметь в виду, что стальные закаленные тонкостенные детали, работающие при значительных удельных нагрузках, н е допускается обезжиривать на катоде ; в этом случае применяется анодное обезжиривание или обезжиривани е химическим способом. Декапирование. Перед хромированием стальны е и чугунные детали подвергаются анодному декапированию в течение 30-90 сек . при плотности тока 25-40 а/дм 2 . Изделия из меди и медных сплавов анодному декапированию не подвергаются. 6.2. ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНОЕ ХРОМИРОВА НИЕ. Декоративному хромировани ю подвергаются детали из стали, меди, латуни, алюминия, алюминиевых и цинк овых сплавов. При декоративном покрытии стальных изделий хромом (ГОСТ 3002-45) хром являетс я наружным слоем многослойного покрытия : медь (осажденная в цианистом электролите) – медь (осажденная в кисл ом электролите) – никель – хром или никель – медь (кислая) – никель – х ром. 6.3. ПОКРЫТИЯ МОЛОЧНЫМ ХРОМОМ. При осаждении хрома на мног ослойное покрытие защита основного металла детали от коррозии осущест вляется прослойкой из меди и никеля. В ряде случаев покрытие должно обеспечить не только защиту от коррозии, но и высокую стойкость против механического износа. Получение такого хр омового покрытия может состоять в осаждении молочного хрома и увеличен ии толщины покрытия. На пористость участков хрома сильное влияние оказывают режим электрол иза и толщина покрытия. При увеличении толщины покрытия пористость блес тящего хрома возрастает, а пористость молочных осадков понижается. Поэт ому молочные осадки хрома лучше защищают основной металл детали от корр озии, обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем блестящие оса дки. Неодинаковая коррозионная стойкость хромовых осадков объясняется раз личной степенью пассивности хрома на поверхности покрытия и по граням т рещин. Однако, несмотря на более высокую пассивность и химическую стойкость мо лочных осадков хрома по сравнению с блестящими, они плохо защищают детал ь при одновременном действии на нее коррозионной среды и знакопеременн ой нагрузки. 6.4. ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ ХРОМОМ. Износостойкое хромировани е получило три основных направления : 1) повышение износостойкости новых деталей машин и инструмента, под вергающихся механическому износу в процессе работы ; 2) восстановление размеров изношенных детал ей и 3) исправление деталей, размеры которых оказались заниженными при ме ханической обработке. Толщина хрома при износостойком покрытии хромом в большинстве случаев составляет 0,03-0,3 мм, в отдельных случаях ее увеличивают до 1,0 мм. Как правило, с лой охлажденного хрома должен иметь одинаковую толщину по всей поверхн ости покрытия. Для достижения положительного эффекта в результате хром ирования необходимы следующие условия. Металл детали, являющийся основой для слоя хрома, должен иметь достаточн о высокую твердость. Это особенно касается деталей, работающих при высок их удельных нагрузках при сосредоточенном их действии на отдельных уча стках поверхности покрытия. При выборе технологического процесса хромирования необходимо считать ся с условиями эксплуатации деталей. Если смазка трущихся поверхностей затруднена, а удельные нагрузки достаточно высоки, то следует применять покрытие пористым хромом. Во всех прочих случаях прибегают к осаждению п лотных хромовых покрытий. Наиболее часто износостойкому хромированию подвергаются стальные и чу гунные детали машин. Химический состав металла покрываемой детали редк о служит препятствием к хорошему сцеплению. Однако следует иметь в виду, что стали с высоким содержанием вольфрама и кобальта, а также высокоугле родистые и высококремнистые чугуны нельзя покрывать хромом. Также труд но получить хорошее сцепление при хромировании деталей, поверхностный слой которых испытывает значительные внутренние напряжения, например, в результате неправильно проведенной закалки. 6.5. УСЛОВИЯ ХРОМИРОВАНИЯ. Процесс износостойкого хро мирования по сравнению с защитно-декоративным обладает некоторыми осо бенностями : 1) Напряжение на клеммах ванн ы более (около 5,5 в), что является результатом применения менее концентрир ованных электролитов. 2) Плотности тока, применяемы е при хромировании, более высокие. 3) Толщина слоя хрома несоизм еримо больше, что является причиной значительной продолжительности пр оцесса, достигающей в отдельных случаях 24 час. 4) Режим электролиза следует поддерживать в строго установленных пределах. Отклонения от установле нной величины плотности тока и температуры электролита в процессе элек тролиза могут вызвать дополнительные напряжения в слое осажденного хр ома. 5) Хромированию подвергаютс я обычно стальные и чугунные детали машин без покрытия промежуточным сл оем какого-либо другого металла. Режимы хромирования, обесп ечивающие получение блестящих (более твердых) и молочных (сравнительно м ягких и эластичных) осадков, выбираются в зависимости от назначения дета лей, условий их службы и требований, предъявляемых к покрытию. Ниже приве дены основные режимы хромирования для получения осадков того или друго го типа : а) при осаждении блестящего хрома : Температура электролита ……………………………54 – 56 о Катодная плотность тока D к ………………………….30 – 50 а/дм 2 Температура электролита…………………………….66 – 68 о Катодная плотность тока D к ………………………….80 – 100 а/дм 2 б) при осаждении молочного хрома : Температура электролита ……………………………68 – 72 о Катодная плотность тока D к ………………………….25 – 30 а/дм 2 в) при осаждении молочно-блестящего (дымчатого) хрома : Температура электролита ……………………………60 – 65 о Катодная плотность тока D к ………………………….30 – 35 а/дм 2 При выборе режима хромирования следует считаться с рельеф ностью детали и формой применяемого анода, определяющими степень нерав номерности распределения тока между ближними и дальними участками дет али. При хромировании может оказаться, что отдельные участки поверхности де тали не покрываются хромом. Для предупреждения этого рекомендуются сле дующие меры. При покрытии хромом деталей, имеющих некоторый рельеф, или при одновреме нном покрытии однотипных деталей, смонтированных на нескольких подвес ках, хромирование следует начинать с толчка тока. При этом плотность ток а должна быть, примерно, в 1,5 раза больше заданной. Продолжительность толч ка тока составляет 2-3 мин., затем плотность тока постепенно, в течение неск ольких минут, снижают до установленной величины. Если по техническим причинам невозможно создание толчка тока, то хромир ование следует начинать хотя бы при установленной величине плотности т ока или близкой к ней. Совершенно не допускается начинать электролиз с н ебольшой плотности тока, а затем повышать ее до требуемой величины. Размерное хромирование. Сущность размерног о хромирования состоит в том, что детали покрываются слоем хрома точно д о заданного размера и направляются в производство без последующей меха нической обработки. Размерное хромирование создает экономию в хромово м ангидриде и расходах на механическую обработку детали. При размерном х ромировании требуется осадить слой хрома совершенно одинаковой толщин ы и точно сохранить первоначальную форму детали, например, при хромирова нии цилиндрических деталей не допускается конусность или овальность. Для размерного хромирования требуется применение фигурных анодов, спе циальных подвесных приспособлений, позволяющих жестко монтировать дет али и аноды, а также изолирующих экранов. Монтаж должен выполняться таки м образом, чтобы в процессе электролиза концентрация силовых линий тока была одинаковой на всей поверхности хромируемой детали. Значение величины выхода по току и плотности тока при хромировании позв оляет точно определить время, необходимое для осаждения требуемой толщ ины стоя хрома. Расчет производится по формуле ф = 1314 мин., где ф – время в мин., д – толщина покрытия в мк, D k – катодная пло тность тока в а/дм 2 , з – выход по току в %. Однако для получения доброкачественного слоя хрома строго определенно й толщины необходимо, чтобы поверхность покрытия не была шероховатой ил и пористой. Поэтому следует обратить внимание на чистоту поверхности де тали перед покрытием (отсутствие царапин, пор и т.д.) и правильность состав а электролита. Если к покрываемой детали предъявляется высокие требования в смысле чи стоты поверхности и границ допуска на изготовление, то размерное хромир ование пригодно только при сравнительно малых толщинах слоя хрома. Прим ером могут служить гладкие калибры, хромируемые на толщину слоя 10-30 мк. Сра внительно толстые покрытия возможно наносить при размерном хромирован ии деталей с более широкой границей допусков, например, цилиндров двигат елей внутреннего сгорания. Для этих деталей допускается некоторая кону сность и эллипсность, величины которых практически лежат около 0,01 мм. Схемы расположения анодов стандартной формы при хромировании : а – наружной ; б – внутренней поверх ности цилиндра. Схемы завешивания деталей в ванну : 1- изоляция; 2 - металлическая ( стальная) шайба; 3 – дополнительный катод из проволоки; 4 – слой осажденн ого хрома. 6.6. ХРОМИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ. При непосредственном хроми ровании алюминиевых сплавов основной задачей является подготовка пове рхности детали к покрытию. Для этого деталь из алюминия или алюминиевого сплава протирается тканью, смоченной бензином, и обезжиривается в течен ие 3-5 мин. в растворе : 50 г/л Na 2 CO 3 , 50 г/л Na 3 PO 4 , 30 г/л жидкого стекла при T = 60-65 о . После промывки в горячей и холодной воде, детал ь обрабатывают в цинкатном растворе (200 г/л ZnSO 4 7H 2 O , 200 г/л NaOH ) в т ечение 30-40 сек., затем промывают водой и производят обработку в разбавленн ом 1 : 1 растворе HNO 3 в течение 5-7 с ек. Деталь промывается в воде и вновь погружается в тот же цинкатный раст вор на 10 сек. После промывки деталь замешивается в ванну хромирования (жел ательно под током) и хромируется при обычных режимах. Хорошие результаты дает также гидропескоочистка с завешиванием деталей, покрытых мокрым п еском, под током в ванну хромирования. 6.7. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ХРОМИРОВА НИЯ. Обзор способов хромировани я и областей его применения свидетельствуют о широком использовании хр ома в промышленности. Однако не все возможности технологии хромировани я исчерпаны. В настоящее время исследования в области хромирования прои зводятся в различных направлениях. Однако из таких направлений имеет в виду интенсификацию и стабилизацию процесса хромирования. Этот вопрос одновременно решается различными п утями. Первый путь состоит в повышении катодной плотности тока при хроми ровании до 200-300 а/дм 2 . Наряду с повышением катод ной плотности тока для получения блестящих осадков хрома необходимо та кже увеличивать температуру электролита, т.е. придерживаться рабочего и нтервала хромовой ванны. При этом скорость осаждения хрома возрастает н е только за счет применения более высоких плотностей тока, но также за сч ет увеличения выхода по току. Второй путь состоит в повышении выхода хрома по току при помощи понижени я температуры хромирования и изменения состава ванны. Покрытие имеет се ро-матовый цвет, но легко полируется : пористость его ниже, а пластичность выше, чем у обычных хромовых покрыти й. Третий путь состоит в изыскании возможности применения растворов с низ кой валентностью хрома, обеспечивающих к тому же высокий выход по току. Наряду с этим важное значение придается стабильной работе электролито в промышленного состава. Так, НИИХИММАШ предлагает саморегулирующийся электролит, имеющий состав : ромовог о ангидрида – 250 г/л, сернокислого стронция 5 г/л, кремнефтористоводородно го натрия – 20 г/л, двухромовокислого калия – 20 г/л. В таком электролите сод ержание сульфат иона автоматически регулируется введением труднораст воримой соли стронция. Второе направление имее целью получение хромовых покрытий с более высо кими свойствами. Сюда следует отнести работы по получению особенно твер дых, износостойкиз и коррозионностойких покрытий посредством карбидиз ации слоя электролитического хрома в парах бензина при T = 1050 о . Большой инт ерес представляют работы по получению хромовых покрытий, хорошо удержи вающих на поверхности смазку, что достигается наложением при хромирова нии переменного тока на постоянный. Для получения пористого хрома высок ого качества большое значение имеют работы по осаждению пористых хромо вых покрытий токами переменной полярности. Таким образом, накопившихся к настоящему времени опыт по практическому применению хромирования и новые исследования в этой области создают пр едпосылки для совершенствования технологии процесса электролиза и дал ьнейшего улучшения свойств хрома. 7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. При приготовлении электрол ита и эксплуатации ванны хромирования необходимо соблюдение правил те хники безопасности. Хромовый электролит легко окисляет органические в ещества, поражает кожу и слизистые оболочки дыхательных путей. Рабочие, обслуживающие хромовые ванны, должны снабжаться резиновой спе цодеждой : фартуками, перчатками и са погами. Для предохранения глаз необходимо иметь защитные очки. Ванна хромирования должна быть обеспечена безупречно действующей борт овой вентиляцией. Перед работой носовую полость необходимо смазывать м азью, состоящей из двух частей вазелина и одной части ланолина. При попадании хромовой кислоты на кожу рук, образовавшееся темное пятно следует смыть раствором, состоящим из одной части спирта, одной части со ляной кислоты и двух частей воды. Хромировочный участок цеха должен быть снабжен песком и огнетушителям и. Бензин, керосин, ветошь, целлулоид и т.п. горючие и легковоспламеняющиес я материалы допускается иметь на участке в количествах, необходимых лиш ь для текущей работы. Хранить их следует в металлических плотно закрываю щихся ящиках. 8. ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА. 1. “ Хромирование и железнение ” авт. М.Б. Черкез. Государственн ое научно-техническое издательство машиностроительной литературы. 2. “ Краткий справочник гальванотехника ” авт. А.М. Ямпольский и В.А. Ильин. Ленинград “ Машиностроение ” 1981г. 3. “Гальва нические покрытия в машиностроении” Справочник. Москва “Машиностроение” 1985г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
По мнению современных девушек, альфонс - это тот, кто не заплатил им за секс.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по металлургии "Хромирование в машиностроении", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru