Износостойкие покрытия

 

Износостойкое хромирование применяют для повышения износостойкости новых деталей машин и инструментов и устранения задирания трущихся поверхностей, восстановления размеров изношенных деталей и исправления деталей, размеры которых оказались заниженными при механической обработке.

Условия осаждения хрома

По сравнению с защитно-декоративиыми покрытиями процесс износостойкого хромирования обладает некоторыми особенностями: толщина слоя хрома намного больше, что является причиной значительной продолжительности процесса, достигающей в отдельных случаях суток; режим электролиза и состав ванны должны способствовать наилучшей рассеивающей, а не кроющей способности (подготовка деталей и их расположение в ванне должны предусматривать возможно более равномерное распределение слоя покрытия на хромируемой поверхности); хромирование производится непосредственно по основному металлу без подслоя, хромируемая поверхность только шлифуется, не полируется, покрываются обычно отдельные участки, а остальная поверхность деталей изолируется.

Устранение задирания трущихся поверхностей

У ряда вязких материалов (нержавеющих сталей, титановых сплавов) при особо значительных местных давлениях на трущихся поверхностях возникают задиры, выводящие детали из строя. Покрытие одной из сопряженных поверхностей твердым гладким блестящим хромой толщиной 10-20 мкм устраняет возможность задирания трущейся пары. При слое хрома 1-2 мкм можно предупредить задирание резьбовых соединений.

Хромирование титановых и алюминиевых сплавов

Эти сплавы отличаются наличием прочной окисной пленки, препятствующей сцеплению покрытий. Удаление этой пленки можно осуществить в процессе электролиза путем воздействия на катод ультразвуковым полем. Возможна также специальная подготовка поверхности, при которой обеспечивается сцепление покрытия.

Для титановых сплавов еще мало производственных данных о их хромировании. Рекомендуется предварительно травить титан в концентрированной соляной кислоте в течение 1 ч при 50°С. Эта обработка образует на поверхности титана пленку гидрида титана, на которую можно наносить хром из обычных электролитов. Приводятся и другие методы подготовки, при которых титан покрывается тонким подслоем цинка.

Детали из титана и титановых сплавов должны быть изготовлены из отожженных заготовок и хромируемая поверхность должна быть чисто обработана без прижогов. Покрытие наносится с подслоем молочного хрома толщиной 10 мкм, подвергнутого термодиффузионному вакуумному отжигу.

Достижение высокой прочности

Исследованиями показана возможность достижения высокой прочности сцепления хрома при его нанесении в ультразвуковом поле. Образцы хромировались слоем 50 мкм в универсальном электролите. Прочность сцепления определяли как на образцах прошедших термообработку после нанесения слоя 8-10 мкм, так и без этой обработки. Предварительную подготовку образцов проводили обработкой в растворе серной и соляной кислоты. Прочность сцепления определялась разрывом паяных соединений. Приведенные в табл. 27 результаты испытаний показывают, насколько ультразвуковая обработка (4,5 Вт/см2 в течение 2 мин) повысила прочность сцепления хрома с титаном марки BT1-1 при t=60°С. Близкие значения получены и для сплава ВТ-22. Под действием ультразвукового поля значительно повышается микротвердость хромовых покрытий.

Похожие материалы