5) Применение электролитических покрытий при восстановлении деталей машин.

Гальванические покрытия широко применяются в ремонтном произ­водстве. Они имеют ряд преимуществ перед наплавкой металлов: про­цесс не вызывает структурных изменений в металле детали, так как практически отсутствует нагрев детали; процесс позволяет восстанав­ливать незначительные износы с минимальным припуском на меха­ническую обработку, одновременно восстанавливать большое количест­во деталей; процесс поддается механизации и автоматизации.

Схема установки для -электролитического

осаждения металла: 1 - анод; 2 - катод (деталь); 3 - ванна; 4 - электролит

В основу процесса положен электролиз металлов. При прохождении постоянного электрического тока через электроды, опущенные в элек­тролит, в последнем образуется положительно и отрицательно заряжен­ные ионы (рис. 3.1.). Ионы несущие положительный заряд (катионы), перемещаются к отрицательному элек­троду - катоду, а ноны, несущие отрица­тельный заряд (анионы), движутся к по­ложительному электроду- аноду. Дости­гая поверхности электродов, ионы разря­жаются, превращаясь в нейтральные атомы. При этом на аноде происходит растворение металла (переход его в раствор) с выделением кислорода, на катоде выделяется металл и водород.

По закону Фарадея теоретически ко­личество металла, выделяющегося на ка­тоде, определяется по формуле:

g = C·J·t, гр

где: С - электрохимический эквивалент, выделяющегося на катоде ве­щества, г/а. ч. (для хрома 0,323, для железа 1,043, для никеля 1,095 и для меди 1,186);

J - сила тока, A;

t - продолжительность электролиза, ч. Но так как на катоде одновременно с осаждением металла выделяется водород и могут протекать другие процессы, то фактически осажденного металла будет меньше теоретически возможного. Отношение действи­тельно полученного на катоде металла g_д к теоретически возможному называется катодным выходом металла по току, который выражается в Процентах:

η=g_д/g_m·100%

Физический смысл выхода металла по току заключается в том, что он представляет собой коэффициент использования электрического тока. Например, при хромировании η = 10. ..18%, при железнении η =85...95%.

В ремонтном производстве получили распространение процессы электролитического наращивания хрома (хромирование), железа (железнение), реже никеля (никелирование), меди (меднение), цинка (цин­кование).

Электрохимические способы восстановления деталей. Железнение (осталивание). Сушность процесса, состав электролитов, режимы осаждения покрытий. Область применения Достоинства, недостатки.

Восстановление изношенных деталей машин электролитическим осталиванием

Скорость наращивания покрытия при осталивании достигает до 1,6 мм/ч на диаметр. Толщина наращиваемого слоя может быть получена до 2 мм при твердом осталивании и до 5 мм при мягком осталивании. Расход электроэнергии на покрытие осталиванием средней толщины (0,5 мм) составляет 0,4 кВт час/дм2. Мягкие покрытия хорошо цементируются и азотируются. Прочность сцепления покрытия со сталью достигает 45-50 кгс/мм2. Кроме покрытий на стальных деталях электролитическое осталивание на переменном токе можно применять для деталей из чугуна, алюминия и его сплавов, меди и ее сплавов. В настоящее время разработана современная технология осталивания, которая позволяет осуществить электролиз при комнатной температуре без промежуточных промывок, что исключает сброс вредных отходов в канализацию и практически исключает испарение электролита. Процесс осталивания крупногабаритных валов можно осуществлять вневанным способом с помощью насадных приспособлений к металлообрабатывающим станкам. Твердость покрытия в процессе электролиза можно легко регулировать в пределах 18-62 HRC изменением параметров тока без изменения температуры электролита.