Режим работы при химическом обезжиривании

Номер раствора................................ 1         2         3

Температура¹, °'С..................... 60—80 60—80  50—70

Продолжительность

травления, мин................. 3 — 10 3 — 20 2 — 5

Номер раствора...                            4     5         6

Температура в, ° С                   40—70 70—80 60—80

Продолжительность

травления, мин..                      3 — 10  7 — 10  5 — 20

 

После обезжиривания деталь про­мывают в горячей, а затем в холодной воде. О хорошем качестве удаления жиров судят по сплошной, без разры­вов, пленке воды на обезжиренной по­верхности.

Химическая и электрохимическая обработка (травление) применяется для удаления с восстанавливаемых поверхностей деталей оксидных и других пленок, наличие которых пре­пятствует осаждению гальваниче­ских покрытии или сильно ослабляет сцепление покрытий с основным ме­таллом.

Черные металлы травят в водном растворе серной и соляной кислот или в их смесях. На поверхности дета­ли, погруженной в кислоту, одновре­менно протекают два процесса: рас­творение оксидов с образованием со­лей железа и воды и частичное рас­творение самого железа с образова­нием его солей и водорода. Выделяю­щийся водород действует механиче­ски, разрыхляет пленку оксидов же­леза и отрывает ее от поверхности ме­талла, что способствует ускорению процесса.

При взаимодействии окисленного железа с разбавленными кислотами могут протекать следующие химиче­ские реакции:

при взаимодействии с соляной кис­лотой и другими элементами раство­ра:

при взаимодействии с серной кис­лотой и другими элементами раство­ра:

Электрохимическая обработка — это травление деталей при помощи электрического тока. Осуществляет­ся она как на аноде, так и на катоде. Использование электрического тока значительно ускоряет процесс трав­ления, снижает расход химических препаратов.

При анодном травлении оксиды удаляются в результате электрохи­мического растворения и их механи­ческого отрыва пузырьками кислоро­да, выделяющегося в результате раз­ряда ионов ОН^-:

4ОН^- = 2 _Н2О + О₂ + 4е.

В процессе анодной обработки од­новременно с растворением окислов и получаемых при механической об­работке наклепанных поверхностных слоев металла происходит насыще­ние поверхности кислородом, т. е. об­разование мономолекулярной пассивной пленки, предохраняющей по­верхность от более глубокого окисле­ния, чем на толщину этой пленки, во

время промывки деталей и нахожде­ния в электролите до включения электрического тока. К моменту на­чала наращивания покрытия пассив­ная пленка должна быть удалена. Это достигается тем, что в начальный период наращивания процесс ведет­ся при условиях, обеспечивающих преимущественный разряд на катоде ионов водорода, которые и восстанав­ливают пассивную пленку.

Катоды при анодном травлении из­готавливают из свинца.

При катодном травлении на деталях происходит разряд ионов водорода:

Атомы водорода реагируют с окси­дами металла и частично их восста­навливают. Выделяющиеся пузырь­ки водорода разрыхляют оксидную пленку и удаляют ее. Аноды при ка­тодном травлении изготавливают из свинца, сплава свинца с сурьмой (6 — 10 % сурьмы) или кремнистого чугу­на (20 — 24 % кремния).

В табл. 10.6 приведены составы растворов для химического и элект­рохимического травления углероди­стых и низколегированных сталей и чугунов. Раствор 1 и 2 применяют для травления, чугунов и сталей; вместо ингибитора катапин может быть ис­пользован другой, например, ЧМ. Для одновременного обезжиривания и травления вводят синтанол Д.С-10 ил и сульфонол НП-3 в количестве 3 — 5 г/л:

Раствор 3 применяют для бесшла­мового травления сталей и ковара, растворы4и5 —для стальных деталей 1-го и 2-го класса точности, рас­твор 6 — для стальных деталей 1-го и 2-го класса точности, отдельные участки поверхности которых покры­ты окалиной. Раствор 7 применяют для углеродистых термообработанных сталей.

Травление деталей осуществляют на аноде. Раствор 8 применяют для чугунного литья; обработку проводят при использовании реверсированно­го тока (Т_к — 5мин, Т_а —5 мин), на­чиная с обработки на катоде.

Раствор 9 применяют для обработ­ки чугунного литья, раствор 10 — для катодного травления стальных деталей высокого класса точности, растворы 11 и 12 — для снятия шла­ма. Погружение осуществляют по­следовательно сначала в раствор 11 и затем без промывки в раствор 12.

Медь и ее сплавы травят в 10 — 15 %-ном растворе серной кислоты при температуре50 — 60° С для уда­ления окалины и после длительного хранения.,

Алюминий и его сплавы обрабаты­вают в кислотах и их смесях или в щелочных растворах (например, травят в растворе едкого натра 50 — 150 г/л при температуре 45 — 80 ° С втечениеО, 5 — 1, 5 мин. Часто добав­ляют в него 0, 5 г/л сульфенола).

Режим работы для химического и электролитического травления ста­лей и чугунов приведен ниже:

ХРОМИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ

Важным направлением использо­вания гальванических покрытий при упрочнении и восстановлении дета­лей автомобилей и другой техники яв­ляется электролитическое хромиро­вание.

Упрочнению хромированием в про­цессе изготовления подвергаются 40 — 50 наименований деталей гру­зовых автомобилей с общей пло­щадью покрытия 0, 4 — 0, 6 м² и 200 — 300 наименований деталей легко­вых автомобилей с общей площадью покрытий хрома 1, 8 — 2, 2 м². Еще большее число деталей может быть восстановлено хромированием. По грузовым автомобилям, число дета­лей составляет 60 — 80 шт., площадь покрытия —0, 8—1, 5 м²; по легковым соответственно 300— 350 шт. и 2, 3— 2, 6 м^а.

В результате хромирования на­блюдается значительное повышение (в несколько раз) износостойкости следующих деталей:

Электролитический хром — твер­дый, хрупкий металл, серебристо-стального цвета с синеватым оттен­ком, обладающим высокой износо­стойкостью и жаростойкостью. Глад­кий хром имеет плохую смачиваемость. Электролитические осадки хрома характеризуются высокими внутренними напряжениями и значительной пористостью.

Существует износостойкое и за­щитно-декоративное хромирование. Износостойкое хромирование приме­няют для восстановления изношен­ной поверхности деталей и покрытия инструмента для повышения их со­противления износу. Защитно-деко­ративное хромирование применяют для защиты изделий от коррозии и придания им красивого внешнего ви­да. Как антикоррозионное и декора­тивное покрытие хром используется обычно с подслоем меди и никеля.

Внешний вид, структура и механи­ческие свойства электролитического хрома изменяются в очень широких пределах в зависимости от условий электролиза, состава и температуры электролита, плотности тока. При не­изменном составе электролита мож­но, изменяя плотность тока и темпе­ратуру, пол учить три различных вида осадков: блестящий, молочный и ма­товый (серый) (рис. 10.6).

Блестящие осадки получают при температуре 329 — 331 К и средних плотностях тока — 35 — 70 А/дм², Они обладают твердостью порядка 7500 — 9000 МПа, широко разветв­ленной сеткой трещин и большой хрупкостью; рекомендуются для на­ращивания изношенных поверхно­стей деталей при удельных нагруз­ках, не превышающих при сухом тре­нии 2, 5 МПа и смазке 40 — 55 МПа.

Из блестящего осадка износостой­кого хрома анодным травлением

можно получить пористый хром, ко­торый используется для деталей, ра­ботающих в условиях недостатка смазки. Анодное травление осущест­вляется в хромовом электролите при плотности тока 30 — 40 А/дм².

Молочные осадки получают при температуре 333 К и выше и сравни­тельно невысоких плотностях тока — 25 — 35 А/дм². Они характеризуются твердостью 2500 — 7500 МПа, хоро­шей смачиваемостью и значительной вязкостью по сравнению с блестящи­ми осадками, отсутствием сетки в тонких слоях, рекомендуются для на­ращивания деталей, работающих при средних удельных давлениях порядка 8—10МПа, и как антикоррозионное покрытие.

Матовые (серые) осадки хрома получают при высокой плотности то­ка 70— 100 А/дм² и сравнительно невысокой температуры 308 — 323 К. Эти осадки характеризуются боль­шой твердостью 12 000 МПа, хрупко­стью, наличием густой сетки трещин и низкой износостойкостью (рис. 10.7).

Все виды износостойкого хрома можно получить в одном универсаль­ном электролите состава: хромовый ангидрид СгО₃ 250 кг/м³; серная кислота Н₂SО₄ 2, 5 кг/м³, но режимы не одинаковы.

Для защитно-декоративных осад­ков хрома режим получения покры­тия следующий: плотность тока — 7 — 30 А/дм²; температура электро­лита— 303 —318 К Декоративный хром наносят на подслои меди, нике­ля.

Схема установки для хромирова­ния деталей показана на рис. 10.8. В отличие от меднения, никелирования, железнения, цинкования, применяе­мых при ремонте, при хромировании аноды изготовляют из свинца, т. е. труднорастворимого металла. Элек­тролит представляет собой раствор двух сильных кислот — хромовой и серной, которые растворили бы ано­ды, если бы они были изготовлены из металлического хрома.

Процесс электролитического хро­мирования характеризуется очень малым выходом по току в стационар­ных ваннах — 13 — 15 %. Причиной является состав электролита (хромо­вая кислота и серная), при котором электрический ток расходуется в ос­новном на разрядку на катоде-детали ионов водорода, а сам процесс хроми­рования является побочным процес­сом.

Кроме универсального электроли­та, существует целый ряд других со­ставов электролитов - саморегули­рующийся, тетрахроматный и др.

Саморегулирующийся электролит обладает свойством автоматического поддержания постоянства отноше­ния количества хромового ангидрида к аниону SО₄^2-, результате чего от­падает необходимость в его частых корректировках. Применяется сле­дующий состав электролита, кг/м³: хромовый ангидрид СrO₃— 200 — 300; сульфат стронция CrSO₄ — 6, 5— 8, 5; кремнефторид калия K₂SiF₆ — 18— 20.

Режим хромирования: плотность тока — 50—100 А/дм², температу­ра — 323 — 343 К. Наряду с автома­тическим корректированием состава, использование саморегулирующего­ся электролита позволяет повысить износостойкость покрытия и производительность процесса в результате более высокого выхода хрома потоку (18 — 20 %), расширить зону получения блестящих осадков, повысить рассеивающую способность электро­лита.

Тетрахроматный электролит по­зволяет вести процесс при комнатной температуре. Состав электролита (кг/м²): хромовый ангидрид СrО₃ — 350 — 400; серная кислота Н₂SО₄ — 2, 0 — 2, 5; едкий натр NаОН — 40 — 60; сахар или глюкоза — 1 — 3. Ре­жим хромирования: плотность то­ка — 60 — 80 А/дм²; температура — 291 — 295 К; выход хрома по току — 28-30%.

Хром, полученный из тетрахроматного электролита, не имеет пор, обла­дает низкой твердостью и хорошо прирабатывается.

Для деталей, поверхность которых должна обладать низким коэффици­ентом отражения света, применяется черное хромирование. В связи с низ­кой коррозионной стойкостью черно­го хрома на детали предварительно наносят слой никеля или хрома тре­буемой толщины, после чего помеща­ют их в электролит для черного хро­мирования. Используемые для этой цели электролиты не должны содер­жать серной кислоты. Рекомендован­ный состав электролита приведен в табл. 10.7.

⇐ Предыдущая24252627282930313233Следующая ⇒

Поделиться: