- •Введение
- •1 Анализ методов финишной обработки
- •Механическое полирование
- •Химическое полирование
- •Электрохимическое полирование
- •1.4. Электролитно-плазменная обработка
- •2. Методики измерения параметров поверхности
- •Методика испытаний и оборудование для исследования
- •2.2. Методика измерения микротвердости поверхностей
- •2.3. Методика проведения электронной оже-спектроскопии
- •2.4. Методика проведения рентгеноструктурного анализа
- •2.6 Методика определения отражательной способности и
- •2.7 Методика определения контактного сопротивления
- •2.8 Составы электролитов и режимы обработки
- •2.9 Выводы
- •3 Исследование влияния состава электролита и режима эпо на физико-механические свойства обработанных поверхностей металлов
- •3.1 Влияние состава электролита при электролитноплазменной обработке на качество поверхности
- •3.2 Оптимизация состава электролита для обработки углеродистых сталей
- •3.3. Влияние импульсного тока на свойства латунных поверхностей при эпо
- •3.4 Исследование физико-механических и электрических свойств металлических поверхностей после эпо
- •3.4.1 Исследование микротвердости
- •3.4.2 Исследование микроструктуры поверхности
- •3.4.3 Исследование трибологических характеристик
- •3.4.4 Исследование шероховатости поверхности
- •4.5. Анализ влияния ориентации шероховатости поверхностей, дошедших обработку в электролитной плазме, на их фрикционное взаимодействие
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Вудраф д.., т. Делчар т. Современные методы исследования поверхности. - м.: Мир, 1989. - 568 с.
- •Попилов л. Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов - л.: Машиностроение, 1971. - 544 с.
2.6 Методика определения отражательной способности и
коэффициента яркости.
Величина отражательной способности (коэффициента зеркального отражения) стальных поверхностей определялась с помощью блескомера фотоэлектрического типа ФБ-2 относительно серебряного зеркальца. Его величина отражательной способности при геометрии освещения наблюдения 45°/45° принималась за 100%. В процессе измерения сначала датчик блескомера устанавливался на зеркальную поверхность и соответствующими ручками указатель микрамперметра подводился к отметке шкалы, соответствующей 100% (1 µА по шкале прибора). Затем датчик переносился на контролируемую поверхность и отмечалось показание блескомера по шкале. Показание блескомера, умноженное на 100, является коэффициентом зеркального отражения.
Исследования блеска латунных поверхностей проводились с помощью фотометра универсального объективного (ФОУ). В качестве контролируемого параметра был выбран коэффициент яркости. Коэффициентом яркости поверхности называют отношение яркости освещенной поверхности к яркости «идеального рассеивателя», находящегося в тех же условиях освещения. За «идеальный рассеиватель» принимают поверхность, отражающую в соответствии с законом Ламберта весь падающий на нее световой поток. Коэффициент яркости поверхности зависит от угла падения лучей и от направления наблюдения. В работе коэффициент яркости измерялся в направлении перпендикуляра к образцу при освещении под углом 45° к его поверхности.
2.7 Методика определения контактного сопротивления
Для измерения контактного сопротивления в соответствии с ГОСТ 9.302.88 было использовалось устройство, реализующее трехзондовый метод амперметра-вольтметра. Структурная схема устройства показана на рис. 2.4. Использовались зонды из латуни с радиусом закругления в точке контактирования 3,2 мм, центральный зонд был покрыт слоем гальванического золота толщиной 1,5...2,0 мкм и нагружался с помощью гири, сила нажима на образец 0,49 Н (50 г). Сила тока через исследуемый контакт составляла 50 мА. При соприкосновении зондов с исследуемой поверхностью производилось измерение напряжения между потенциальными проводниками. За конечный результат бралось среднеарифметическое значение из пяти измерений, проведенных в разных точках исследуемой поверхности. Контактное сопротивление Rk вычислялось по формуле Rk = U/I.
Рис.2.4– Схема измерения контактного сопротивления
2.8 Составы электролитов и режимы обработки
В работе для исследований использовались плоско-параллельные образцы из латуни марки Л63, углеродистых (Ст40, 08кп) и коррозионно- стойкой (Х18Н10Т) сталей, которые полировались различными способами, а затем проводился сравнительный анализ полученных результатов. Механическая обработка проводилась на шлифовальном станке войлочными и матерчатыми кругами с применением полирующих паст. Химическое и электрохимическое полирование осуществлялось согласно [3] в растворах следующего состава:
химическое полирование для латуни (г/л): Н3РО4– 935...950, HNOз– 280 ..290, СН3СООН – 280...260 при температуре (15...30)° С в течение (1... 6) минут;
для углеродистых сталей (г/л): Н3РО4 –1 л, Н3ВО3 – 0.2, СrО3 – 10, Na2O • SiO2 – 2, NaCl – 4, KMnO4 при температуре (100...105)°С в течение (0,5... 3) минут;
электрохимическое полирование для латуни (масс, доля %): Н3РО4 – 88...90, СrO3 – 10...12 при плотности анодного тока (15...60) А/дм 2, температуре (20.. .40)° С в течение (5... 10) минут;
для углеродистых сталей: Н3РО4 – 50, H2SO4 – 40, Н20 – 10, КМЦ – 1 г/л при плотности катодного тока (100...200) А/дм2 при температуре (20... 30)° С в течение (0,5... 3) минут.
Электролитно-плазменная обработка:
для латуни (масс, доля %): (NH4)2SO4 – 0.1... 1.0, трилон Б – 1.0... 6.0, остальное вода при напряжении на аноде (220...330) В, температуре раствора (60...90)°С в течение 1... 3 минут;
для углеродистых сталей (г/л): NaCl – 20...30, NH4CI – 1...3, остальное вода, при напряжении на аноде (240...330) В, температуре раствора (60... 90)° С в течение 3... 5 минут.
для коррозионно-стойкой стали (%): (NH4)2SO4 – 2...6, остальное вода, при напряжении на аноде (240...330) В, температуре раствора (60... 90)° С в течение 2...6 минут.
Следует отметить, что в состав электролитов при ЭПО входила обычная техническая вода.
Электрохимические никелевые покрытия, исследуемые в работе наносились на плоские образцы из латуни и углеродистой стали из электролита следующего состава (г/л): NiSO4 • 7Н20 – 70...75, Na2SO4 • 10Н2О – 40...50, Н3ВО3 – 25...30, NaCl – 5... 10, остальное – вода. Электроосаждение проводилось при температуре электролита (17...20)° С и плотности катодного тока 0,75 А/дм 2, pH электролита при этом было в пределах 5,6... 5,8. Толщина покрытия контролировалась методом взвешивания.
