Электролитическое наращивание деталей машин твердым железом.

Мелков М.П.

Саратов, 1964 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАЭЛЕКТРОЛИТОВ При промышленном освоении процесса осталивания важным моментом является выбор электролита. В условияхремонтных предприятий к электролитам должны быть предъявлены следующие требования: 1) электролит должен обеспечивать возможность получения ,на деталях толстых покрытий с высокими механическими свойства ми; 2) свойства получаемых покрытий должны находиться в строгом соответствии с заданными режимами электролиза и регулироваться этими режимами в широких пределах; . v 3) процесс получения покрытий должен быть максимально производительным; 4) электролит должен быть простым по составу и надежным в эксплуатации; 5) применяемые для приготовления электролита материалы должны быть дешевыми и недефицитными; 6) способыконтроля и корректировки электролита должны быть просты и доступны ремонтным предприятиям и ремонтным цехам. В практике электроосаждения железа применялись два вида электролитов: холодные и горячие. В холодных электролитахпроцесс ведется без нагрева. Существенным недостатком применявшихся ранее ЭЛЕКТРОЛИТОВ являлась малая плотность тока (0,1 — 1,0 а/дм2). Так как скоростьосаждения железа при таких низких плотностях тока очень мала, то холодные электролиты не были использованы для целей наращивания изношенных деталей машин. За последние годы в различных институтах и на различных заводах проводились экспериментальные работы по повышению производительностипроцессаосаждения железа из холодных электролитов. В ряде работ получены обнадеживающие результаты. Горячие железные электролитыстали применяться позднее. Они так же, как и холодные, по химическому составу применяемой соли железа разделяются на сернокислые и хлористые. Для приготовления сернокислых ЭЛЕКТРОЛИТОВ используется сернокислое закисное железо— сульфат железа, называемый железным купоросом FeS04 7H20. электролиты второй группы составляются из хлористого железа FeCl2 • 4Н2О. Из многочисленных опытных данных известно, что хлористые электролиты значительно превосходят сернокислые в отношении производительности и устойчивости процесса, толщины и гладкости получаемых покрытий. Поэтому в ремонтных заводах и цехах в настоящее время применяются только хлористые электролиты. По .концентрации соли железа в электролите различают 3 типа электролитов: I тип -высококонцентрированные (600—680 г/л хлористого железа); II тип — среднеконцентрированные (400—450 г/л хлористого железа); III тип — малоконцентрированные (200—220 г/л хлористого железа). Наиболее пригодным для получения твердых покрытий и в то же время простым по составу и надежным в работе является малоконцентрированный электролит (III тип), выдержавший длительную проверку на ряде заводов. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ процесс ТВЕРДОГО ОСТАЛИВАНИЯ СХЕМА ТИПОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО процесса ТВЕРДОГО ОСТАЛИВАНИЯ (СТАЛЬНЫХ И ЧУГУННЫХ ДЕТАЛЕЙ) Технологический процесс электролитического наращивания деталей твердым железом должен обеспечить: 1) получение покрытий с заданными механическими свойствами; 2) высокую прочность сцепления покрытия с металлом деталей. Заданные свойства наращиваемого на деталях металла можно получить, правильно определив условияэлектролиза (состав электролита и режим электролиза). Надежная прочность сцепления осадка с деталью обеспечивается тщательной подготовкой деталей перед нанесением покрытия. Сцепляемость электролитического осадка (покрытия) с металлом детали характеризует способностьпокрытия выдерживать без отслаивания .напряжения, которые возникают под воздействием внешних нагрузок на границепокрытие — деталь. прочность сцепления определяется силой, которую нужно приложить к покрытию, чтобы оторвать его от основного металла. Опытами СПИ установлено, что при правильно выполненной подготовке поверхности перед осталиванием прочность сцепления электролитического, железа со сталью достигает значении, равных прочностиметаллапокрытия (45—50 кг/мм2). Это позволяет считать, что сцепление электролитического железа со стальными деталями достигается за счет сил междумолекулярного взаимодействия. Толщина тончайших окисных и жировых пленок значительно превышает радиус действия молекулярных сил. Поэтому прочное сцепление слоя электролитического железа с деталью может быть получено лишь при условии тщательного удаления с поверхности деталей всех загрязнений и в том числе масляных и окисных пленок. ОБРАБОТКА ПОСЛЕ ОСТАЛИВАНИЯ Промывка и нейтрализация. По окончании процесса осталивания детали тщательно промывают в горячей воде (80—90°) и нейтрализуют от остатков кислоты. Процессупромывки следует уделять особое внимание, так как после осталивания в порах металла сохраняются остатки электролита, которые вызывают быстрое ржавление деталей. Полное удаление следов кислого электролита достигается промывкой деталей в 10%-ном растворе каустической соды с выдержкой в течение 30 мин. при температуре 80—90°. После нейтрализации рекомендуется промыть детали в горячей воде для удаления следов щелочи и для облегчения сушки деталей. Опыт показывает, что после указанной промывкиповерхность слоя осталивания становится более устойчивой против коррозии, чем поверхность основного металла. После нейтрализации и промывки детали высушивают в сушильном шкафу или обдувают сжатым воздухом. Механическая обработка. Механическая ОБРАБОТКА после осталивания производится либо на токарных, либо на шлифовальных станках — в зависимости от твердости покрытия, припуска на обработку, требуемой точности и чистоты поверхности детали. ОРГАНИЗАЦИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ УЧАСТКОВ ТВЕРДОГО ОСТАЛИВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ УЧАСТКОВ ОСТАЛИВАНИЯ Участки восстановления деталей машин твердым осталиванием созданы в содружестве с кафедрой «Производство и ремонт автомобилей и дорожных машин» СПИ и по разработанной ею технологичеокой документации на ряде предприятий Приволжского и других экономических районов. Участки осталивания организованы на Саратовском, Ивановском, Волжском, Волгоградском, Киевском № 3, Кунгурском и некоторых других авторемонтных заводах, на саратовском заводе «Серп и молот», в мастерских Саратовского управления трамваев и троллейбусов. Участки по восстановлению деталей машин железо-никелевым сплавом организованы на Златоуотовском металлургическом заводе, на Энгельсском заводе искусственного и синтетического волокна, в Энгельсских мастерских Саратовского облавтотреста. Кроме того, большое количество предприятий в различных отраслях народного хозяйства проводит работу по организации участков твердого осталивания на основе рекомендаций СПИ. В соответствии с рассмотренным ранее (глава III) технологическим процессом и на основе опыта работы существующих участков осталивания может быть рекомендован…