Нанесение гальванических и химических покрытий

Подготовка деталей к нанесению покрытия включает следующие операции: механическую обработку с целью придания поверхностям детали правильной геометрической формы; очистку деталей от окислов

Нанесение гальванических и химических покрытий

Реферат

Экономика

Другие рефераты по предмету

Экономика

Сдать работу со 100% гаранией

Министерство образования РК

Профессиональный лицей № 34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

тема: Нанесение гальванических и химических покрытий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сыктывкар, 2005 год

 

Гальванические и химические покрытия наносят для компенсации износа поверхности детали, а также как антикоррозионные или декоративные покрытия. Из гальванических способов наиболее широко применяют:

  1. хромирование;
  2. железнение;
  3. никелирование;
  4. цинкование;
  5. меднение.

Из химических применяют

  1. оксидирование;
  2. фосфатирование.

Гальванические покрытия получают из электролитов, в качестве которых служат водные растворы солей тех металлов, которые необходимо нанести на детали. Катодом при этом служит деталь, анодом металлическая пластина. При прохождении тока через электролит на катоде будет осаждаться металл, а анод будет растворяться.

Технологический процесс нанесения покрытий на детали заключается в подготовке деталей к нанесению покрытия, нанесении покрытия и обработке деталей после покрытия.

Подготовка деталей к нанесению покрытия включает следующие операции:

  1. механическую обработку с целью придания поверхностям детали правильной геометрической формы;
  2. очистку деталей от окислов путём обработки полировальными кругами с пастой;
  3. предварительное обезжиривание деталей растворителями;
  4. монтаж деталей на подвесное приспособление для последующего погружения их в ванну с электролитом и обеспечения надёжного электрического контакта с токоподводящей штангой;
  5. изоляцию поверхностей детали, которые не подлежат покрытию кислотостойкими материалами (лаком, плёнками и т.п.);
  6. обезжиривание наращиваемых поверхностей электрохимической обработкой в щелочных растворах или протиркой венской известью;
  7. промывку деталей в горячей и холодной воде с целью удаления щелочи и контроля качества обезжиривания;
  8. активацию (анодную обработку) поверхности детали с целью удаления тончайших окисных плёнок. Перед хромированием активацию производят в ванне для хромирования. Детали выдерживают под током на аноде 30-40 с, а затем переключают на катод для наращивания металла. При железнении активацию производят в ванне с 30 %раствором серной кислоты. После активации детали металл наращивают в гальванических ваннах.

Обработка деталей после нанесения покрытия включает следующие операции:

  • промывку деталей в холодной и горячей воде от остатков электролита;
  • нейтрализацию в содовом растворе;
  • демонтаж с подвесного приспособления;
  • удаление изоляции;
  • механическую обработку до требуемого размера.

Хромирование деталей проводят в электролите, который представляет собой водный раствор хромового ангидрида и серной кислоты. Анодом при этом служат пластины из свинца. Концентрация хромового ангидрида в электролите может изменяться в пределах 150 400 г/л, а концентрация серной кислоты должна быть в 100 раз меньше.

Режим хромирования определяется двумя параметрами плотностью тока и температурой электролита. Изменяя соотношение этих параметров, можно получить три вида хромовых покрытий, отличающихся своими свойствами:

  1. Матовые (серые) - отличаются высокой твёрдостью и хрупкостью, но имеют пониженную износостойкость;
  2. Блестящие - имеют высокую твердость и износостойкость, а также красивый внешний вид;
  3. Молочные - имеют небольшую твёрдость, пластичны, обладают высокой износостойкостью и антикоррозионными свойствами.

Хромирование получило широкое применение при восстановлении деталей: для компенсации износа деталей, в качестве антикоррозионного и декоративного покрытия. Хромовое покрытие получается высокой твёрдости и износостойкости, которая в 2-3 раза превышает износостойкость закаленной стали. К числу недостатков хромирования следует отнести:

  1. сравнительно низкую производительность процесса (не более 0,03 мм/ч) вследствие малых значений электрохимического эквивалента и выхода металла по току (12 15%);
  2. невозможность восстановления сильно изношенных деталей, так как хромовые покрытия толщиной более 0,3-0,4 мм имеют пониженные механические свойства;
  3. относительно высокую стоимость процесса хромирования.

Железнение процесс получения твёрдых износостойких покрытий из хлористых электролитов. По сравнению с процессом хромирования он имеет следующие преимущества:

  1. более высокий выход металла по току, достигающий 85 90 % (в 5-6 раз выше, чем при хромировании);
  2. большую скорость нанесения покрытия, которая достигает 0,3 0,5 мм/ч (в 10 15 раз выше, чем при хромировании);
  3. высокую износостойкость покрытия (не ниже, чем у закалённой стали);
  4. возможность получения покрытия с твёрдостью в пределах 20 60 HRCЭ, толщиной в 1 1,5 мм и более;

применение простого электролита меньшей стоимости. Этим объясняется его широкое применение в практике ремонта автомобилей.

В качестве электролита при железнении применяют водный раствор хлористого железа, содержащий небольшое количество соляной кислоты. Концентрация хлористого железа составляет 200 700 г/л, а соляной кислоты 1 3 г/л. Железнение проводят с растворимыми анодами, которые изготовляют обычно из малоуглеродистой стали 08 или 10.

Свойства железных покрытий так же, как и хромовых, зависят от режима их нанесения. Микротвёрдость Нм покрытия увеличивается с повышением катодной плотности Dк силы тока и с понижением температуры электролита (см. рис.).

Электролитическое никелирование в ряде случаев может успешно заменить хромирование при ремонте. В качестве электролита применяют водный раствор сернокислого никеля (массовой концентрацией 175 г/л), хлористого никеля (50 г/л) и фосфорной кислоты (50 г/л). Процесс протекает при растворимых никелевых анодах. Режим электролиза: плотность силы тока 5-40 А/дм2, температура электролита 75-95 0С. Никелевые покрытия имеют достаточно высокую износостойкость.

Электролитическое меднение при ремонте служит в качестве подслоя при защитно-декоративном никелировании и хромировании. Наиболее часто при меднении применяют простой и невысокой стоимости сернокислый электролит, который состоит из водного раствора медного купороса (200-500 г/л) и серной кислоты (50-75 г/л). Покрытие наносят при использовании растворимых медных анодов при режиме: плотность силы тока 1-3 А/дм2, температура электролита 18-20 0С.

Цинкованием при ремонте автомобилей главным образом защищают мелкие крепежные детали от коррозии. Цинкование проводят в сернокислых электролитах, в состав которых входят: сернокислый цинк (200-250 г/л), сернокислый аммоний (20-30 г/л), сернокислый натрий (50-100 г/л) и декстрин (8-12 г/л). Наносят покрытие в специальных вращающихся барабанах или колоколах при комнатной температуре электролита и плотности силы тока 3-5 А/дм2.

Оксидирование обработка стальных деталей в горячих щелочных растворах, содержащих окислители. При этом на поверхности деталей образуется оксидная пленка толщиной 0,6-1,5 мкм, которая имеет высокую прочность и надёжно защищает металл от коррозии. Оксидированию подвергают нормали и некоторые детали кузова.

Для оксидирования используют раствор едкого натрия (700-800 г/л) с добавкой в качестве окислителей азотнокислого натрия (200-250 г/л) и азотистокислого натрия (50-70 г/л) при температуре раствора 140-145 0С в течение 40-50 минут. После такой обработки детали промывают в воде. Для закрытия пор в покрытии его пропитывают в машинном масле при температуре 110-115 0С.

Фосфатирование это химический процесс создания на поверхности стальных деталей пленок, состоящих из сложных солей фосфора, марганца и железа. Защитная пленка имеет толщину 8-40 мкм, обладает пористостью, имеет небольшую твердость и хорошо прирабатывается. Фосфатирование проводят в 30-35 % водном растворе препарата «Мажеф» при температуре 95-98 0С в течение 30-50 минут. Таким способом наносят грунт при окраске деталей кузова и улучшают прирабатываемость деталей.

Похожие работы