2.2.5 Хромирование и осталивание

Хромирование применяется в тех случаях, когда от покрытия требуется высокая твердость. Такие покрытия обладают низким коэффициентом трения и большой износостойкостью (в несколько раз выше нехромированных деталей). Кроме того, хромовое покрытие прочно соединяется с основным металлом и имеет высокую коррозийную стойкость. Хромирование применяют при восстановлении деталей с небольшим износом (десятые и сотые доли мм), а толщина покрытия не превышает 0,3-0,5 мм, т.к. хром очень хрупок.

Осталиванием наносится слой 2-3 мм и более, ремонт детали значительно дешевле, т.к. расход электроэнергии в 5-6 раз меньше, а скорость осаждения металла в 10-30 раз выше, стоимость металла ниже.

В зависимости от того, в каких условиях работает деталь, выбирают вид осаждения металла:

Гладкое хромирование

Блестящее хромирование - отличается высокой твердостью , повышенной износостойкостью, пористостойкостью и хрупкостью.

Молочное хромирование - отличается высокой износостойкостью, повышенной вязкостью, но меньшей пористостью.

Матовое хромирование - некачественно, в ремонте не используется, т.к. отмечается большой хрупкостью и низкой износостойкостью.

Пористое хромирование применяется для деталей работающих при граничном трении (поршневые кольца, гильзы цилиндров), т.к. он хорошо удерживает масляную пленку. Поэтому в деталях неподвижных соединений (прессовые посадки) могут применяться оба вида осадков -блестящее и молочное, а в деталях работающих на износ - рекомендуются блестящие осадки, в деталях с большим удельным давлением и знакопеременных нагрузок -молочные.

Осталивание применяется для наращивания наружных и внутренних поверхностей деталей при неподвижных посадках с небольшим натягом, а также для получения подслоя для тонкого хромового покрытия, но в сочетании с термической и химико - термической обработкой (закалкой, цементацией, цианированием) широко применяется при ремонте деталей.

Порядок выбора режимов обработки

1. В зависимости от степени износа детали, припуска на обработку выбирается вид гальванического покрытия

Таблица 55 - Износ детали и припуск на обработку в зависимости от вида покрытия

Вид гальванического покрытия	Максимальная толщина покрытия, мм	Припуск на обработку, мм	Допустимый износ поверхности детали, мм
Никелирование	0,015…0,2		0,02
Меднение	0,03…0,3		0,3
Хромирование	0,2…0,4 (0,3…0,5)	0,03…0,05	0,17…0,35
Осталивание	0,5…3,0	0,15…0,20	0,35…2,80
Вибродуговая наплавка	1…3,5

2. В зависимости от условий работы, нагрузок назначается вид хромирования:

а) Гладкое хромирование:

1. молочное

2. блестящее

3. матовое

б) Пористое хромирование

3. В зависимости от вида хромирования разрабатывается технологический процесс:

1. Режим осаждения

1. Состав электролита

2. Температура электролита

3. Плотность тока

Режим анодного травления при пористом хромировании.

2. Подготовительные операции

1. Промывка в керосине (бензине), обдувка сжатым воздухом.

2. Изоляция нехромируемых мест

3) Крепление деталей на подвесках

4. Химическое или элекролитическое обезжиривание

5. Промывка в горячей воде

6. Химическое или анодное декапирование

3. Заключительные операции

1. Промывка в дисциллированной воде

2. Промывка в проточной холодной воде

3. Снятие деталей и подвесок, снятие изоляции и сушка деталей

4. Термическая обработка

5. Штучно-калькуляционное время на гальваническую операцию рассчитывают по формуле:

Тшк = Т₀₁ + Т₀₂ + Т₀₃ + Т₀₄ ……. Т₁₀ * К_п.з. (44)

Где: Т₀₂ - время на загрузку и выгрузку деталей

Т₀₂ = 1…12 мин.

Т₀₃ - время на промывку в керосине и продувка сжатым воздухом

Т₀₃ = 10…15 мин.

Т₀₄ - время на химическое и электролитическое обезжиривание

Т₀₄ = 5…6 мин.

Т₀₆ - время на промывку в горячей воде

Т₀₇ - время на химическое и анодное декапирование

Т₀₇ = 40…45 сек.

Т₀₈ - время на анодное травление при пористом хромировании

Т₀₈ = 6…14 мин.

Т₀₉ – время на термическую обработку при хромировании

Т₀₉ = 1…2 часа

Т₁₀ - время на термическую обработку после осталивания

Т₁₀ = 1,5…2 часа

К_п.з. - коэффициент, учитывающий подготовительно – заключительное время в начале и конце рабочего дня:

при работе в одну смену К_п.з. = 1,06…1,1

при работе в две смены К_п.з. = 1,03…1,05

Шлифование поверхности после хромирования( и термической обработки) производят кругами СМ1 – С2 или СМ1 – С1 зернистостью 60…80.

После осталивания обработка производится на токарных или шлифовальных станках в зависимости от припуска на обработку, требуемой точности и шероховатости поверхности. Толщина слоя железа после окончательной обработки должна быть не менее 0,2…0,3 мм.

Продолжительность процесса гальванического осаждения металла рассчитывают по формуле:

Т₀₁ = 1000 * 60 * h *p /СД_к *n_тк (45)

Где: h – толщина наносимого слоя покрытия (мм)

p – плотность металла покрытия г/см³

С – электрохимический эквивалент (г/Ачас)

Д_к - катодная плотность тока

n_тк - выход металла по току

Таблица 56 - Значения h, p, с, Птк для различных видов покрытия

Покрытие	h	p	с	Птк
Хромирование	0,2…0,4	6,9	0,323	12…14
Осталивание	0,5…3,0	6,8	1,042	80…90
Меднение	0,03…0,3	8,85	1,186	95…98
Никелирование	0,015…0,02	1,095	1,095	95

3 Экономическая часть

1. Техническая норма штучно-калькуляционного времени на ремонт детали определяется по формуле:

Тшк=Тшк1 + Тшк2+ Тшк3+ Тшк4+ Тшк5 (46)

Где: Тшк1 - время на наплавку

Тшк2 - время на ручную наплавку

Тшк3 - время на фрезерную обработку шпоночного паза

Тшк4 - время на фрезерную обработку шлицев

Тшк5 - время на токарную обработку

Тшк6 - время на термическую обработку

Стоимость ремонта детали определяется по формуле:

Ср = Со + Зн + См + Нр (47)

Где: Со - остаточная стоимость детали.

Принимается в размере 30-40% от стоимости новой детали Сн, которая

определяется по ценникам на запчасти. Для учебных целей ориентировочно принимается Ζ = 100…150 р на 1 кг веса детали.

Ch = Y * Z * Kсл. (48)

Где Y-вес новой детали

Z-стоимость 1 кг веса детали

Ксл – коэффициент сложности:

– сложные детали – шестерни, валы со шлицами, коленчатые валы, кулачковые валы, корпусы литые и т.д.; Ксл. = 2

- средней сложности - валы со шпонками (без шлиц, без зубьев);

Ксл = 1,5

- малой сложности – простые детали; Ксл = 1,2

Зн – заработная плата с начислениями

Зн = 3осн + .Н - заработная плата с начислениями

Где: З осн. - основная заработная плата

Н – начисления на заработную плату, принимается в размере 38,5 % от основной зарплаты

Зосн = 3п + 3доп (49)

Где: Здоп. – дополнительная заработная плата, принимается в размере 10% от прямой зарплаты

Зп – прямая заработная плата

Зп = Тшк * Тч.ст * К₃ (50)

Где: Тч. ст.-тарифная часовая ставка в соответствии с разрядом

Кз-зональный коэффициент, Кз = 1,15

Здоп = 10% от Зп

Н - начисления на заработную плату Н = 26,2% от Зосн

Н = Зосн. * 26,2/100 (51)

Нр = Нц + Ноз- накладные расходы

Где: Нц - цеховые накладные расходы – 150 % от Зп

Нц = Зп * 150 %/100 (52)

Ноз - общезаводские накладные расходы - 45% от Зп

Ноз. = Зп * 45/100 (53)

См-стоимость материалов затраченных на ремонт детали

См = Υ * Ζ (54)

Где: Υ – вес наплавленного металла

Ζ – стоимость 1 кг металла

Целесообразность ремонта детали определяется по формуле:

Ср <Сн * Кд (55)

Где: Кд коэффициент долговечности восстановленной детали

Кд = 0,8…1,0

Если стоимость ремонта меньше стоимости новой детали, то ремонт целесообразен.

4 Техоснастка

При описании техоснастки и приспособлений необходимо указать назначение, подробно описать устройство, технологический процесс работы и настройку на заданный режим.

5 Охрана труда

Подробно описать условия безопасной работы на конкретном участке согласно заданию на курсовой проект.