СОСТАВ ДЛЯ ФРИКЦИОННО-МЕХАНИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2008 года по МПК C23C26/00 

Изобретение относится к области нанесения покрытий фрикционно-механическими способами.

Известна поверхностно-активная среда для нанесения натиранием покрытий из меди и медных сплавов, включающая хлорид олова или хлорид цинка, глюкозу, глицерин и воду. Недостатком данной среды являются недостаточные прочностные и антифрикционные свойства получаемых покрытий [1].

Известна технологическая среда, содержащая соляную кислоту, соли никеля, олова и меди, глюкозу, глицерин и воду, служащую для повышения износостойкости поверхности катания колесной пары железнодорожного транспорта за счет нанесения на них антифрикционных медьсодержащих покрытий. Недостатком известного состава является наличие в среде соляной кислоты, что требует соблюдение повышенных мер безопасности при ее использовании. Соляная кислота оказывает коррозионное влияние на нанесенное покрытие, что требует проведение дополнительных операций по очистке и консервации обработанных деталей, а также приводит к снижению антифрикционных и противоизносных свойств полученных покрытий [2].

Задачей изобретения является повышение антифрикционных, противоизносных свойств получаемых покрытий и повышение производительности процесса нанесения за счет исключения дополнительных технологических операций.

Указанная задача достигается за счет того, что состав для фрикционно-механического нанесения покрытий из меди и медных сплавов, включающий соли меди и олова, глюкозу, глицерин и воду, отличается тем, что дополнительно содержит изопропиловый спирт и мочевину, а вместо солей никеля - хлориды хрома, в следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорид меди0,5...1,5хлорид олова0,3...1,5хлорид хрома0,3...1,5изопропиловый спирт3...5мочевина3...5глюкоза3...5глицерин30...40водаОстальное

Процесс нанесения покрытий осуществляется за счет явления переноса и (или) восстановления металла при трении в присутствии технологической среды, содержащей соли металла покрытий. В качестве материала натирающего инструмента используется медь или медные сплавы, составляющие основу покрытия, а восстановление и осаждение содержащихся в составе солей пластичных металлов позволяет получить более равномерное покрытие с высокими антифрикционными и антиизносными свойствами.

Данный состав может также применяться для нанесения покрытий немедьсодержащим, а также неметаллическим рабочим инструментом только за счет восстановления солей, содержащихся в данном составе.

Нанесение покрытий осуществляется при скорости скольжения натирающего инструмента 0,3...0,5 м/с. Уменьшение скорости обработки снижает производительность процесса, а увеличение ведет к снижению качества покрытия и в последующем противозадирных свойств. Удельное давление натирающего инструмента, обеспечивающее формирование равномерного покрытия ярко-желтого цвета, находится в пределах 3...10 МПа. Обработка на данных режимах позволяет за 2...3 прохода инструмента получать покрытия с параметром поверхности, равным исходной шероховатости.

Образцы состава для фрикционно-механического нанесения покрытий оценивали лабораторными методами на машине трения АЕ-5 по схеме "диск-пальцы". Испытательные образцы изготовляли из стали 45 ГОСТ 1050-90. Шероховатость поверхности оценивали профилографом-профилометром ВЭИ-201 завода "Калибр". Антифрикционные свойства оценивали по значению коэффициента трения в конце 3-часовых испытания, который регистрировался на ленте потенциометра КСП. Износ образцов оценивали в конце испытаний весовым методом на аналитических весах ВЛА-200. Равномерность покрытия оценивали визуально, используя лупу четырехкратного увеличения. Испытания покрытий проводили на нагрузке 10 МПа, скорости скольжения 6,4 м/с и капельной смазке моторным маслом М-10-Г2 в объеме 0,085 мл/с.

Покрытия наносили, используя состав прототипа и состав, предлагаемый авторами, соотношение компонентов которых выражается в мас.%:

прототип

соляная кислота2,0хлорид никеля4,0хлорид меди4,0хлорид олова4,0глюкоза7,0глицерин45,0водаОстальное

Вариант

хлорид меди1,0хлорид олова1,0хлорид хрома1,0изоприловый спирт4,0мочевина5,0глюкоза4,0глицерин35,0водаОстальное

Все покрытия наносили натирающим инструментом, изготовленным из латуни Л63 прутком диаметром 5 мм; скорость нанесения 0,25 м/с, удельное давление 5 МПа, число проходов равно 2.

Результаты лабораторных триботехнических исследований представлены в таблице.

Также установлено, что покрытия, полученные с использованием предлагаемых составов, по сравнению с покрытием, полученным при использовании известных ранее составов и сред: 1) обладают более высокими и антифрикционными свойствами; 2) более равномерные, 3) имеют шероховатость, аналогичную шероховатости исходной поверхности, 4) не требуют дополнительной очистки (мойки) и консервации (защиты).

Результаты лабораторных триботехнических испытаний Коэффициент тренияИзнос, мгПрототип0,04222,3Разработанный вариант0,0259,0

Анализ результатов испытаний показывает, что покрытия, полученные с использованием предлагаемого состава, обладают лучшими антиффикционными и противоизносными свойствами по сравнению с покрытиями, полученными с использованием ранее известных сред.

Источники информации

1. Состав для фрикционно-механического нанесения покрытий. Патент РФ 2004622. Бюл. №45-46. 1993.

2. Способ повышения износостойкости поверхности катания колесной пары. Патент РФ 2112663. Бюл. №16. 1998.

Изобретение относится к области нанесения покрытий фрикционно-механическими способами. Состав технологической среды для фрикционно-механического нанесения покрытий натирающим инструментом из меди или медных сплавов содержит следующие компоненты, мас.%: хлорид меди 0,5-1,5, хлорид олова 0,3-1,5, хлорид хрома 0,3-1,5, изопропиловый спирт 3-5, мочевина 3-5, глюкоза 3-5, глицерин 30-40, вода остальное. Повышаются антифрикционные, противоизносные свойства наносимого покрытия и повышается производительность процесса его нанесения. 1 табл.

Состав технологической среды для фрикционно-механического нанесения покрытий натирающим инструментом из меди или медных сплавов, содержащий соли меди и олова, глюкозу, глицерин и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлорид хрома и изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорид меди0,5-1,5хлорид олова0,3-1,5хлорид хрома0,3-1,5изопропиловый спирт3-5мочевина3-5глюкоза3-5глицерин30-40водаостальное