Студопедия
МОТОСАФАРИ и МОТОТУРЫ АФРИКА !!!


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Восстановление деталей электролитическими покрытиями. Сущность процесса




Более 85 % деталей тракторов и автомобилей и 95 % деталей дви­гателей выбраковывают при износе не более 0,3 мм. Их целесооб­разно восстанавливать гальваническими покрытиями. Рассмотрим преимущества такого способа восстановления перед другими:

отсутствие термического воздействия на детали, вызывающего в них нежелательные изменения структуры и механических свойств;

получение с большой точностью заданной толщины покрытий, что приводит к снижению до минимума припуска на последующую механическую обработку и ее трудоемкости или вовсе исключению обработки;

осаждение покрытий с заданными непостоянными по толщине физико-механическими свойствами;

одновременное восстановление большого числа деталей (в ванну загружают десятки деталей), что снижает трудоемкость и себестои­мость единицы изделия; возможность автоматизации процесса.

Общие сведения по электрохимии.Рассмотрим некоторые поня­тия.

Электродные потенциалы. Если в растворитель (кис­лоту, щелочь) или в раствор какой-либо соли опустить металличес­кий стержень (например, медный стержень в раствор серной кисло­ты), то металл будет растворяться и переходить в раствор, образуя положительно заряженные ионы. По мере увеличения концентра­ции ионов в растворе металл растворяется слабее. При достижении определенной концентрации раствор становится насыщенным и устанавливается подвижное равновесие: какие-то ионы металла пе­реходят в раствор, и в то же время такое же количество ионов из ра­створа оседает на металле.

Переход ионов в раствор нарушает электрическую нейтраль­ность металла и раствора. Вследствие электростатического притя­жения между ионами в растворе и избыточными электронами на поверхности металла на границе металл—раствор возникает двой­ной электрический слой с определенной разностью потенциалов (напряжением), которую называют электродным потен­циал о м и измеряют в вольтах. Потенциал, соответствующий рав­новесию между металлом и раствором его соли, называют равновес­ным.

Значение электродного потенциала зависит от концентрации ионов металла в растворе. Потенциал металла, помещенного в ра­створ, содержащий 1 моль-ион/л данного металла, называют нор­мальным или стандартным. Металлы, размещенные в порядке воз­растания их нормальных потенциалов, образуют электрохимичес­кий ряд напряжений. Электролиз. Ионы, образовавшиеся в результате электролитической диссоциации, движутся в электролите беспоря­дочно. Если же в него на неко­тором расстоянии один относи­тельно другого поместить два токопроводящих электрода, присоединенных к источнику постоянного тока, то под действием электрического поля ионы бу­дут двигаться направленно. В цепи возникнет электрический ток (рис. 3.34). Электрод, присоединенный к отрицательному полю­су источника тока, называют катодом, а электрод, присоединен­ный к положительному полюсу, — анодом. Положительно заря­женные ионы (ионы металлов и водорода) перемещаются к като­ду и поэтому их называют катионами, отрицательно заряженные ионы (ионы металлоидов и кислотных остатков) — к аноду и на­зывают анионами.




Достигнув поверхности электродов, ионы разряжаются, превра­щаясь в нейтральные атомы или группы атомов. На катоде выделя­ются металлы и водород, а анод растворяется, и на его поверхности выделяется кислород. На электродах происходят также дополни­тельные процессы.

При протекании тока через ванну в связи с его различным меха­низмом прохождения на границах раздела между проводниками первого и второго родов (электроды и электролит) происходят хи­мические реакции: на катоде — реакция восстановления, связыва­ющая электроны, а на аноде — реакция окисления, освобождающая электроны. Химический процесс, протекающий на электродах при прохождении через электролит электрического тока, называется электролизом. Устройства, в которых за счет внешней электричес­кой энергии совершаются химические превращения веществ, назы­вают электролизерами или гальваническими ваннами.

При гальваническом покрытии деталей в качестве электролита обычно применяют раствор соли осаждаемого металла (в электро­лит вводят также некоторые компоненты, улучшающие свойства покрытий, увеличивающие электропроводность электролита и т. д.). Катодом служат предварительно очищенные и подготовлен­ные детали, подлежащие покрытию, а анодом — пластины из осаж­даемого металла. Иногда используют аноды из металла или сплава, которые в данном электролите не растворяются (свинец), а также нерастворимые аноды из графита. На таких анодах обычно выделя­ется кислород.



Электролиз сводится в основном к тому, что находящиеся в электролите ионы металла разряжаются на катоде, переходя 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.

Количественно процесс электролиза подчиняется двум законам, открытым Фарадеем, названным впоследствии законами Фарадея:

масса вещества, выделившегося на катоде или растворившегося на аноде, прямо пропорциональна силе тока и времени его прохож­дения, т. е. прямо пропорциональна количеству прошедшего через электролит электричества;

при прохождении одного и того же количества электричества че­рез разные электролиты массы выделившихся или растворившихся веществ пропорциональны их химическим эквивалентам.

Фарадей установил, что для выделения одного моль-эквивален­та любого вещества необходимо пропустить через электролит Р= 96 500 Кл (кулонов) электричества. Это число названо постоян­ной Фарадея.

Масса вещества, выделившегося на катоде или растворившегося на аноде при прохождении через электролит единицы количества электричества, называют электрохимическим эквивалентом. Для каждого вещества это постоянное значение, зависящее от природы вещества и определяемое делением его химического эквивалента на постоянную Фарадея.

При электролизе одновременно с осаждением металла на катоде выделяется водород, а также протекают и другие побочные процес­сы, на что затрачивается часть электрического тока. Поэтому дей­ствительная масса осажденного металла будет меньше теоретичес­кой, рассчитанной по закону Фарадея. Отношение практически по­лученного на катоде количества металла МП к теоретически возмож­ному называют катодным выходом металла по току, который выражают в процентах, т. е.

Это важнейший показатель электролиза. Его физический смысл заключается в том, что он представляет собой коэффициент ис­пользования электрического тока (иногда его называют КПД ван­ны, что неверно, так как КПД характеризует использование энер­гии, а не тока). Например, при хромировании х\к = 10... 18 %, а при железнении г)к=85...95 %. Это означает, что при хромировании лишь 10... 18 % затраченного на электролиз электричества полезно используется на осаждение металла, тогда как при железнении — 85.-95%.

Отношение количества металла, практически растворенного на аноде, к теоретически возможному называют анодным выходом по току.

Условия электролиза обусловливаются составом и концентраци­ей электролита и режимом процесса. Последний характеризуется тремя основными показателями: кислотностью электролита (в г/л или в единицах водородного показателя рН); температурой элект­ролита (в °С); катодной плотностью тока (в А/дм2).

Водородный показатель равен отрицательному десятичному лога­рифму из концентрации ионов водорода в электролите: рН = -1§ Н+. Его измеряют специальными приборами (потенциометрами или рН-метрами) или индикаторной бумагой.

Плотность тока — сила тока, приходящаяся на единицу площа­ди поверхности электрода, А/дм2,

Плотность тока на катоде обозначают 2)к, а на аноде — Д,. Раз­личают объемную плотность тока, измеряемую в амперах на литр, которая показывает, сколько ампер тока приходится на 1 л электролита.

Зная законы Фарадея и режим электролиза, можно найти сред­нюю толщину осажденного на катоде покрытия в зависимости от продолжительности электролиза и, наоборот, определить время, необходимое для получения покрытия заданной толщины:

Поляризация электродов. Электролиз происходит тогда, когда к электродам от внешнего источника тока приложено некоторое напряжение, сдвигающее их потенциалы отравновесного значения. Разность между потенциалом электрода под током и его равновесным потенциалом называют электродной поляризацией (перенапряжением).

При электролизе изменяется концентрация ионов у электродов: концентрация катионов у катода становится меньше, а у анода — больше, чем в основном объеме электролита, т. е. обедняется прикатодный слой электролита и обогащается прианодный. Электро­дный потенциал зависит от концентрации ионов у поверхности электрода. В связи с ее увеличением или уменьшением изменяется и значение потенциала, т. е. возникает концентрационная поляризация электрода.

Ионы переносятся из глубины электролита к поверхности като­да путем диффузии, конвекции и миграции. Факторы, ускоряющие , перемещение ионов в электролите и уменьшающие изменение их концентрации у электродов (перемешивание, повышение темпера­туры электролита и др.), снижают концентрационную поляриза­цию.

Поляризация, возникающая при электролизе в результате зат­руднения (замедленного) протекания электрохимических реак­ций (разряда ионов и образования нового вещества), называют хи­мической. Она зависит от природы разряжающегося иона, состава и температуры электролита, природы и состояния поверхности катода и характерна для металлов группы железа (железо, никель и кобальт).

Суммарная поляризация катода или анода складывается из кон­центрационной и химической и называется соответственно катод­ной или анодной поляризацией.

Рассеивающая способность электролитов. Одно из требований, предъявляемых к гальваническим покрыти­ям, — их равномерная толщина на всей поверхности изделия. Одна­ко их получение связано с определенными трудностями. Даже на плоских катодах, расположенных на одинаковом расстоянии от анодов, покрытие распределяется неравномерно: на углах и краях толщина больше расчетной, на средней части меньше. Особенно явно это наблюдается на профилированных изделиях с большими выступами и углублениями.

Равномерность распределения толщины покрытия зависит от природы электролита. Она различна для изделий одной и той же формы, но покрываемых в разных электролитах. Свойство электро­лита давать равномерные по толщине покрытия называют его рассе­ивающей способностью.

На толщину покрытий большое влияние оказывает взаимное расположение катода и анода. Для улучшения равномерности ис­пользуют следующие приемы:

устанавливают дополнительные и фигурные аноды (рис. 3.35, а и д), повторяющие форму покрываемых изделий так, чтобы расстоя­ния между всеми участками катода и анода были примерно равными;

используют дополнительные катоды (рис. 3.35, б и г), забираю­щие на себя часть тока, что предохраняет выступающие участки и кромки изделий от образования наростов (пригаров) и дендритов. Они должны иметь электрическую связь с покрываемой деталью;

применяют неметаллические (неэлектропроводные) экраны (рис. 3.35, в), которые выполняют ту же функцию, что и дополни­тельные катоды, но в отличие от них не требуют затрат энергии;

увеличивают расстояние между покрываемыми деталями и ано­дами, в результате чего уменьшается относительная разность рас­стояний между выступающими и углубленными участками деталей и анодами.

Помимо рассеивающей способности различают еще так называ­емую кроющую способность электролита. В отличие от первой она не дает представления о равномерности толщины покрытия, а лишь характеризует свойство электролита покрывать всю поверхность катода, в том числе различные углубления.

Свойства гальванических покрытий. Эти свой­ства определяются структурой покрытий. Под структурой понимают размер и форму кристаллов (крупнокристаллическая и мелкокрис­таллическая, волокнистая, слоистая, столбчатая и др.). Определен­ную ориентацию кристаллов в покрытии называют текстурой. Часто кристаллы называют зернами (структура мелкозернистая, крупно­зернистая).

Выделение металла при электролизе рассматривается как про­цесс кристаллизации (электрокристаллизации). Металл выделяет­ся на катоде в особых условиях, отличных от кристаллизации из расплавленного состояния. Поэтому и свойства электроосажден-ных металлов отличаются от свойств тех же металлов, полученных металлургическим путем. Так, для многих металлов, в том числе для железа и хрома, характерны повышенная твердость и хрупкость.

Электрокристаллизация складывается из двух одновременно протекающих процессов: образования центров кристаллизации (кристаллических зародышей) и роста кристаллов. Каждый из них проходит с определенной скоростью, зависящей от условий элект­ролиза. В зависимости от соотношения скоростей образования этих центров и роста кристаллов изменяются структура покрытий и свя­занные с нею физико-механические свойства. При преобладании первого процесса образуется мелкокристаллическая структура, вто­рого — меньше новых центров, но усиливается рост кристаллов. Возникает крупнокристаллическое покрытие.

Наиболее ценными техническими свойствами характеризуются мелкокристаллические покрытия. Поэтому необходимо знать усло­вия получения последних при электролизе. Установлено, что повы­шение катодной поляризации всегда способствует увеличению ско­рости зарождения новых кристаллов и образованию мелкокристал­лических покрытий. Поляризация, а следовательно, и структура по­крытий зависят от условий электролиза: состава, концентрации, температуры и кислотности электролита, плотности тока, вида тока (постоянный или переменный), перемешивания и др.

Чтобы уменьшить размеры кристаллов, следует в электролиты, содержащие простые соли, вводить различные органические веще­ства (желатин, фенол, сахарин, декстрин и др.). С этой же целью, а также для повышения электропроводности и рассеивающей спо­собности электролитов в них добавляют соли (например, сернокис­лый натрий — в электролит при цинковании).

С уменьшением концентрации металла в электролите покрытие становится более мелкозернистым. Однако при разбавлении элект­ролита снижаются допустимая плотность тока и производитель­ность процесса, а иногда и выход металла по току.

На структуру покрытий влияет режим электролиза. Повышение плотности тока и понижение температуры электролита приводят к снижению размеров кристаллов. Однако увеличивать плотность тока можно лишь до определенного значения. При высоких его плотнос­тях прикатодный слой быстро обедняется разряжающимися ионами металла. Это способствует осаждению напряженных, хрупких и не­качественных покрытий с большим количеством дендритов (нарос­тов) на выступающих участках. Чем ниже концентрация и температу­ра электролита, тем меньше допустимая плотность тока.

Чтобы повысить производительность процесса без снижения ка­чества покрытий, необходимо увеличить допустимую плотность тока за счет роста концентрации и температуры электролита, а также его принудительным интенсивным перемешиванием (циркуляцией).

Снижение кислотности электролита ухудшает качество покры­тий: они становятся темными, хрупкими и шероховатыми. Это объясняется тем, что в прикатодном слое образуются гидроксиды металлов, которые включаются в покрытие. Особенно заметно вли­яние кислотности на структуру и свойства покрытий при осаждении таких металлов, как железо, никель и кобальт. Следует иметь в виду, что рН прикатодного слоя выше, чем рН в объеме электролита (а кислотность меньше), т. е. прикатодный слой подщелачивается тем больше, чем больше плотность тока и меньше температура электролита.

Водород, выделяющийся на катоде совместно с металлом, час­тично поглощается покрытием и обычно ухудшает его внешний вид и свойства, способствуя образованию пористости, хрупкости, уменьшению сцепляемости и других дефектов.

При электроосаждении металлов искажается их кристалличес­кая решетка (упругое смещение атомов от равновесного положе­ния). В покрытие включаются водород и другие чужеродные части­цы. В результате возникают напряжения растяжения.

Чем жестче режим электролиза, тем более мелкозернистые покрытия осаждаются и тем выше в них внутренние напряжения. Последние могут достигать больших значений и превышать проч­ность на разрыв самого покрытия. В этом случае в покрытии появ­ляются трещины и оно становится пористым. Чем больше напряже­ния, тем мельче и чаще встречаются трещины.

Важнейшая характеристика свойств гальванических металлов — твердость, которая наиболее доступна для изучения и в то же время тесно связана с другими свойствами. Чем больше катодная плот­ность тока, тем выше катодная поляризация, внутренние напряже­ния и твердость железных покрытий (рис. 3.36). Чем жестче режим электролиза, чем меньше размеры кристаллов и тем больше твер­дость покрытия (рис. 3.37).

Наилучшая износостойкость у покрытий с высокой твердостью и одновременно достаточной пластичностью. Из рисунка 3.38 вид­но, что оптимальное значение твердости железных покрытий раз­лично в зависимости от материала соединенной при трении детали.

При хромировании в зависимости от условий электролиза в ши­роких пределах изменяются структура, твердость, внешний вид и другие свойства покрытий. С уменьшением температуры (рис. 3.39) электролита и повышением плотности тока увеличивается твер­дость покрытий, а их внешний вид изменяется от молочного до бле­стящего и серого цвета. Наибольшей износостойкостью характери­зуются блестящие хромовые покрытия. У молочных покрытий наи­большие пластичность и защитные свойства, и их относят к менее напряженным и твердым.

Технология нанесения гальванических покрытий.Технологичес­кий процесс состоит из трех групп операций: подготовки деталей к наращиванию, нанесения покрытия и последующей обработки.

Подготовка деталей. Сцепление металла покрытия с металлом детали обусловливается их межмолекулярным взаимо­действием. Межмолекулярные силы заметно проявляются только в том случае, если расстояние между атомами составляет не более 5-10~5 мкм. Они убывают пропорционально третьей степени межа­томного расстояния.

Покрываемым поверхностям придают необходимую шерохова­тость. С них удаляют различные загрязнения, жировые и оксидные пленки. Металл осаждается на активном чистом катоде, свободном от чужеродных частиц. В результате покрытие физически сращива­ется с основным металлом настолько прочно, что не отслаивается от детали даже при ее разрушении и работает как одно целое с основ­ным металлом. Нарушение технологии подготовки уменьшает его сцепляемость и может привести к отслаиванию от детали.

Механическая обработка предназначена для удаления с покрыва­емой поверхности следов износа и придания ей требуемой шерохо­ватости. В процессе восстановления детали обычно шлифуют до шероховатости, соответствующей 6...7-му классу, или зачищают шкуркой (при небольших равномерных износах).

Промывки органическим растворителем (бензином, керосином и др) применяют тогда, когда необходимо дополнительно очистить де­таль от грязи и масла, скопившихся в углублениях, отверстиях и т. д.

Изоляция поверхностей деталей, не подлежащих покрытию, токо непроводящими материалами служит для сохранения геометрии ческих размеров поверхностей, предотвращения потери электро­энергии и металла. Ее выполняют с помощью постоянных изолято­ров (коробки, трубки, шайбы и т. д.) или изоляционных материалов (тонкой резины, листового целлулоида, изоляционной ленты, пле­ночных полимерных материалов, церезина, пластизоля и др.).

Монтаж деталей на подвеску выполняют для их завешивания в ванну с электролитом. Конструкция подвески должна создавать на­дежный электрический контакт с покрываемыми деталями и штан­гой ванны. Детали располагают вертикально или наклонно для уда­ления водорода с поверхностей.

По числу одновременно монтируемых деталей различают инди­видуальные и групповые (рис. 3.40) подвески.

Обезжиривание предназначено для удаления жировых загрязне­ний. Этот процесс основан на том, что животные и растительные жиры под воздействием горячей щелочи разрушаются и образуют мыло (омыляются), которое легко смывается горячей водой. Мине­ральные неомыляемые жиры, например смазочные масла, под воз­действием щелочи образуют эмульсии.

Сплошная пленка разрывается, и масло собирается в отдельные капли, которые отделяются от поверхности деталей и остаются в ра­створе в мелкораздробленном взвешенном состоянии. Для облегче­ния эмульгирования в щелочной раствор вводят специальные веще­ства, называемые эмульгаторами. К ним относят жидкое (растворимое) стекло, поверхностно-активные ве­щества (ПАВ) и др.

Обезжиривание в щелочных ра­створах можно проводить химическим и электрохимическим методами. При химическом методе детали погружают в горячий щелочной раствор и выдер­живают в нем определенное время.

Продолжительность процесса (5... 60 мин) зависит от температуры ра­створа и степени загрязнения изде­лий. Для обезжиривания сталей и чу­гуна рекомендуется применять ра­створ, содержащий до 50 г/л едкого натра, по 15...35 г/л тринатрийфосфата и кальцинированной соды и 3...5 г/л синтанола ДС-10. В растворы добавляют 3...5 г/л жидкого стекла или метасиликата натрия. Примерная щелочность раствора (рН) при обезжиривании черных металлов до 12.

К разновидности химического обезжиривания относят обезжи­ривание венской известью, которая представляет собой смесь окси­дов кальция и магния с добавлением 1... 1,5 % едкого натра. Ее раз­водят водой до кашицеобразного состояния, наносят на поверх­ность и протирают деталь волосяной щеткой. Это трудоемкая опе­рация, но она дает хорошие результаты, особенно в условиях небольших предприятий.

Сущность электрохимического обезжиривания заключается в том, что изделия, 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). Они облегчают эмульгирование жиров и масел, механически разрывают и удаляют их пленки, ускоряя тем самым в несколько раз процесс. Скорость последнего мало зависит от концентрации и температуры раствора (60...80 °С) и определяет­ся плотностью тока, которая обычно составляет 3... 10 А/дм2. Чем больше жировых загрязнений на поверхности деталей, тем больше должна быть плотность тока.

Для обезжиривания черных металлов рекомендуется применять раствор, содержащий по 20...40 г/л едкого натра, тринатрийфосфа-та и кальцинированной соды. В него можно вводить З.. .5 г/л жидкого стекла или метасиликата натрия. Электрохимическое обезжири­вание ведут на катоде или аноде. На первом выделяется в 2 раза больше газа, чем на втором, т. е. производительность обезжирива­ния на катоде выше, чем на аноде.

Однако при обезжиривании на катоде поверхность детали насы­щается водородом (водород проникает внутрь металла). В результа­те увеличивается ее хрупкость и снижается усталостная прочность. Кроме того, ухудшается сцепление покрытий с поверхностью и даже может произойти их отслоение.

Во избежание различных осложнений следует применять либо анодное обезжиривание (3... 10 мин), либо комбинированную обра­ботку — сначала обезжиривать на катоде в течение 4... 5 мин, а затем переключать детали на анод и обезжиривать в течение 1...2 мин. В качестве электрода применяют стальные пластины. Расстояние между электродами 50...150 мм.

После обезжиривания детали тщательно промывают сначала го­рячей (70...80 °С), а затем холодной водой. Если она равномерно ра­стекается и смачивает всю поверхность детали, а не собирается кап­лями, то качество обработки хорошее.

Травление предназначено для удаления оксидных пленок и де­фектного слоя с покрываемых поверхностей, выявления кристал­лической структуры и повышения активности металла. Его прово­дят химическим и электрохимическим методами.

Химическое травление черных металлов выполняют в водном растворе серной или соляной кислоты или в их смесях. Обычно г? применяют 15...25%-й раствор серной или 10...20%-й раствор соля-" * ной кислоты. При травлении в растворе серной кислоты его часто нагревают до 50...60 °С. Продолжительность процесса (30 мин и бо-.1 лее) зависит от состояния поверхности детали, концентрации и Г температуры раствора.

На ремонтных предприятиях этот способ чаще всего служит при подготовке метизов и других мелких деталей к цинкованию и очис­тке наплавочной проволоки от ржавчины.

Чтобы ускорить процесс и повысить прочность сцепления галь­ванических покрытий, следует применять электрохимическое трав­ление. Его скорость увеличивается в десятки раз, а расход кислоты уменьшается. Для травления черных металлов обычно используют растворы кислот, чаще серной, и солей соответствующих металлов. Детали завешивают в ванну и включают в качестве катода или анода в электрическую цепь.

Наиболее распространено анодное травление, происходящее за счет электрохимического растворения металла, химического ра­створения и механического отрывания оксидов от его поверхности выделяющимся на аноде кислородом.

В ремонтном производстве такое травление применяют для вос­становления изношенных деталей железнением и хромированием. При железнении его проводят* в электролите с содержанием 365 г/л серной кислоты (30%-й раствор) и 10...20 г/л сернокислого железа (Ее8О4 • 7Н2О). Температура процесса 18...25 °С. Детали завешива­ют на анодную штангу. Катодами служат свинцовые пластины, пло­щадь которых в 4. ..5 раз больше площади покрываемых поверхнос­тей. Стальные детали обрабатывают при анодной плотности тока 50...70 А/дм2 в течение 2...3мин, а чугунные —при 18...20 А/дм2 в течение 1,5...2,0 мин.

Через некоторое время после начала травления напряжение на ванне повышается, а сила тока снижается. Это объясняется перехо­дом металла из активного состояния в пассивное (пассивирование поверхности) и сопровождается бурным выделением кислорода. Пузырьки последнего срывают травильный шлам, и обрабатывае­мая поверхность становится чистой с отчетливо выявленной крис­таллической структурой и специфическим микрорельефом.

Качество обработки контролируют визуально: для правильно протравленных деталей характерна светло-серая матовая поверх­ность без блеска, темных пятен и следов травильного шлама.

Для деталей большой массы и сложной конфигурации, изготов­ленных из высоколегированных сталей и особенно закаленных до высокой поверхностной твердости, при таком травлении не всегда Достигается хорошая прочность сцепления. Поэтому применяют двойное травление: сначала в растворе хлористого железа (электроли­те железнения), а затем в 30%-м растворе серной кислоты. Стальные детали травят в ванне железнения при анодной плотности тока 40...80 А/дм2 в течение 2...5 мин (в зависимости от состояния поверх­ности деталей), а чугунные—при 15...20 А/дм2 в течение 1...2мин.

При анодном травлении стали в хлористом электролите на ее по­верхности не образуется пассивная пленка. В результате достигает­ся более глубокое и равномерное протравливание деталей, чем при травлении в растворе серной кислоты. Однако после этого на обра­батываемой поверхности остается темный рыхлый слой шлама. Его удаляют анодным травлением (очисткой) в 30%-м растворе серной кислоты при плотности тока 50...70 А/дм2 в течение 0,5... 1,0 мин. На поверхности образуется пассивная пленка.

Перед анодной очисткой детали промывают холодной водой, что­бы удалить с них и подвесных приспособлений остатки хлористого электролита. Накопление ионов хлора (активаторов) в сернокислом электролите нарушает процесс анодной очистки, препятствуя образо­ванию пассивной пленки и удалению шлама. Детали снимают со штанг ванны при выключенном токе, иначе ухудшается сцепляемость покрытий и увеличивается количество бракованных изделий. То же самое происходит, если оставить детали в ванне после травления.

Перед хромированием детали подвергают анодному травлению в растворе, содержащем 100... 150 г/л хромового ангидрида и 2...3 г/л серной кислоты, или непосредственно в электролите для хромиро­вания. Стальные детали обрабатывают при анодной плотности тока 25...40 А/дм2 в течение 30...60 с (чем более углеродистая и легиро­ванная сталь, тем меньше время травления), а чугунные — при 20...25 А/дм2 в течение 5... 10 с. Температура электролита 50...60 "С.





Дата добавления: 2013-12-31; просмотров: 1881; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9442 - | 7438 - или читать все...

Читайте также:

  1. I. Социальная сущность войны и ее взаимосвязь с политикой на примере уроков Второй мировой войны
  2. I. Социально-психологическая сущность неуставных взаимоотношений
  3. I. Сущность и виды конкурентной борьбы
  4. I. Торможение процесса модернизации в Японии
  5. I. Функции государства — это основные направления его деятельности, в которых выражаются сущность и социальное назначение государства в обществе
  6. IV. Определение участников процесса СП
  7. June, 2010. Аналогичная ситуация наблюдается в атмосферных процессах, в частности, в увеличении числа торнадо, ураганов, тропических штормов, наводнений и т.д. Глобальные
  8. А. Восстановление сельского хозяйства. Барщинное хозяйство. Окончательное закрепощение крестьян. Соборное уложение 1649 г
  9. Австрославизм и его сущность
  10. Адаптация личности в организации: сущность процесса и факторы
  11. Актуарные расчеты. 1) Значения и сущность актуарных вопросов
  12. Акцизы: экономическая сущность, облагаемая продукция, ставки, порядок исчисления и уплаты. Порядок исчисления и уплаты акцизов по ввозимым товарам


 

34.238.192.150 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.01 сек.