68.Электролитическое и химическое никелирование.

Электролитическое и химическое никелирование.

Процесс никелирования как способ компенсации износа деталей в ряде случаев может успешно заменить хромирование, особенно при восстановлении деталей, работающих в коррозионной среде. Применяют два способа никелирования: электролитический и химический.

Электролитическое износостойкое никелирование - - это процесс получения никель-фосфорных покрытий, содержащих 2 ... 3 % фосфора.

В качестве электролита при этом используют водный раствор, в состав которого входят 175 кг/м³ сернокислого никеля, 50 кг/м³ хлористого никеля и 50 кг/м³ фосфорной кислоты.

Процесс проводится при растворимых никелевых анодах. Режим электролиза: плотность тока 5...40 А/дм², температура электролита 75...95°С. В зависимости от режима твердость покрытия составляет Нц = 3,5 ... 7,2 ГПа.

Процесс износостойкого электролитического никелирования* имеет перед хромированием следующие преимущества: высокий выход металла по току до 90...95%; меньший расход электроэнергии; более высокую скорость нанесения покрытия (0,24 мм/ч). Износостойкость покрытия достаточно высокая, но она все же уступает износостойкости электролитического хрома.

Никель-фосфорные покрытия после нагрева до 400 °С и выдержки при этой температуре в течение одного часа приобретают более высокую твердость и износостойкость и могут применяться при восстановлении деталей вместо хромирования.

Химическое никелирование. Так называется процесс получения никель-фосфорных покрытий с содержанием фосфора 3... 10% из растворов солей контактным способом без затраты электроэнергии. В состав раствора для химического никелирования входят следующие составляющие: сернокислый никель - 20 кг/м³; гипофосфит натрия - 24 кг/м³; уксуснокислый натрий -10кг/м³. Покрытие наносят в эмалированной стальной ванне при температуре раствора 90...96°С. Скорость отложения покрытия О,О22...0,024 мм/ч. Раствор используется раз и после нанесения покрытия на детали заменяется новым. Из одного раствора можно получить покрытие толщиной 25.. .ЗОмкм. При необходимости получить покрытие большей толщины детали погружают в свежий раствор.

Твердость покрытия составляет hjj,—3,5...4,0 ГПа. Она может быть повышена термической обработкой (нагрев до 350...400°С с выдержкой 1... 1,5 ч) до Нц= 8,0...8,5 ГПа. Покрытие имеет высокую плотность и равномерно по толщине. Химическое никелирование применяют при восстановлении деталей с небольшим износом.

69.Электролитическое натирание.

Электролитическое натирание применяют при восстановлении цилиндрических поверхностей деталей, имеющих небольшой износ. Восстанавливаемую деталь, являющуюся катодом, устанавливают в патроне токарного станка или другого устройства, обеспечивающего ее вращение со скоростью 10...20м/мин. Анодом служит графитовый стержень, покрытый адсорбирующим материалом (сукно, стеклянное волокно, хлоп­чатобумажная ткань и др.). На анод непрерывно подается электролит, который пропитывает адсорбирующий материал. Процесс осуществляется при относительном перемещении анода и катода. В зависимости от применяемого электролита можно наносить покрытия из хрома, цинка, меди, железа и других металлов.

Электролитическое натирание цинком применяют при восстановлении посадочных поверхностей отверстий в корпусных чугунных деталях. При этом используется электролит следующего состава: сернокислый цинк - - 700 кг/м³; борная кислота — 30 кг/м³. Процесс натирания начинают при плотности тока 30.. .50 А/дм², постепенно повышая ее до 200 А/дм². Скорость нанесения покрытия при этом составляет 8... 10 мкм/мин. Прочность сцепления покрытия с чугунной деталью невысокая и не превышает 20 МПа. Электролитическое натирание железом производится с применением хлористого электролита высокой концентрации (до 600 кг/м¹ хлористого железа) при плотности тока ;

200 А/дм . Покрытие получается с твердостью Нц —5,8 ... 6,0 ГПа.

Схема установки для нанесения покрытий электролитическим натиранием:

1.бак с электролитом;

2 .анод;

3.деталь;

4. защитно- декоративные покрытия.

 

Гальванические покрытия широко применяются в авторемонтном производстве для защиты деталей от коррозии и придания им красивого внешнего вида. По роду защитного действия гальванические покрытия подразделяются на анодные и катодные.

В автомобилестроении наибольшее применение нашли многослойные катодные защитно-декоративные покрытия. Наибольшей стойкостью обладают четырехслойные покрытия, которые получают путём последовательного нанесения слоев никеля, меди, никеля и хрома.

Технологический процесс нанесения защитно-декоративных покрытий не отличается от процесса нанесения износостойких покрытий. Однако в процесс подготовки детали к покрытию и обработки ее после покрытия необходимо включить операцию полирования, которая производится войлочными кругами с пастой ГОИ.

 Меднение. Электролитическое меднение применяют в качестве подслоя при защитно-декоративном никелировании и хромировании, а также для защиты поверхностей детали от цементации.

Наиболее часто при меднении применяют простой и недорогой сернокислый электролит, состоящий из водного раствора медного купороса (200...250 кг/м³) и серной кислоты (5 0... 75 кг/м³). Нанесение покрытия производится при использовании растворимых медных анодов при режиме: плотность тока 1... 3 А/дм ; температура электролита 18... 2 0 ° С.

Никелирование. Электролитическое никелирование применяют в качестве подслоя при декоративном - хромировании. Электролитом при никелировании служит водный раствор сернокислого никеля в который вводят различные добавки: сернокислый натрий для увеличения электропроводности, сернокислый магний для получения более светлых покрытий и хлористый натрий или калий для повышения растворимости никелевых анодов. Процесс осуществляется при комнатной температуре электролита и плотности тока 0,5...! А/дм .

Цинкование в авторемонтном производстве применяется главным образом для защиты от коррозии мелких крепежных деталей. Наибольшее применение при цинковании нашли сернокислые электролиты, в состав которых входят: сернокислый цинк (200...250 кг/м³), сернокислый аммоний (20.. .30 кг/м³⁾' сернокислый натрий (50... 100 кг/м³) и декстрин (8 ... 12 кг/м³). Нанесение покрытий производится в специальных вращающихся барабанах или колоколах при комнатной температуре электролита и плотности тока 3...5 А/дм²

Оксидирование стальных деталей производится путем их обработки 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 надежно защищает металл от коррозии. Оксидированию подвергают нормали и некоторые детали арматуры кузова.

Оксидирование производят в растворе, содержащем 700...800 кг/м³ едкого натра с добавкой в качестве окислителей 200...250 кг/м³ азотнокислого натрия и 50...70 кг/м азотистокислого натрия при температуре раствора 140... 145°С с выдержкой 40. ..50 мин. После такой обработки детали промывают в воде и для того, чтобы закрыть поры в покрытии, пропитывают в машинном масле при температуре 110... 115°С.

Фосфатирование — это химический процесс создания на поверхности деталей защитных пленок, состоящих из сложных солей фосфора, марганца и железа. Защитная пленка имеет толщину от 8 до 40 мкм, обладает пористостью, имеет небольшую твердость и хорошо прирабатывается.

Фосфатирование производят в 30 ... 35%-ном водном растворе препарата «Мажеф» при температуре 95... 98 °С в течение 30...50 мин. Его применяют в качестве грунта при окраске деталей кузова и для улучшения прирабатываемости деталей.