Способ формирования износостойких покрытий Советский патент 1990 года по МПК C25D11/26 

I

(21)4338299/23-02

(22)14.10.87

(46) 15.07.90. Бюл. У 26 (72) Е.Н.Шилова, И.Н.Локин, М.Ю.Гриднева, Б.Э.Смирнов, А.Н.Панфилов, И.А.Воробьев, В.И.Рощупкин и В.П.Авл асенко

(53)621.357.8(088.8)

(56)Патент США У 3840442, кл. С 23 В 9/02, 1974.

Патент США № 3795548, кл. С 2-3 f 7/10, 1974.

(54)СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ

(57)Изобретение касается формирования износостойких покрытий на титане

и его сплавах и может найти применение в самолетостроении и машиностроении. Цель изобретения - повышение фреттингостойкости покрытия. Формирование покрытия ведут путем последовательного осуществления очистки поверхности, активирования в кислых водных растворах, конверсионной обработки, нанесения антифрикционного органического покрытия. Повышение фрет- тингостойкости достигают проведением после активирования анодирования и повторного активирования кислыми водными растворами, а также использованием в качестве конверсионной обработки оксалатирования. 2 табл.

i

Изобретение касается формирования износостойких покрытий на титане и его сплавах и может найти применение в самолетостроении и машиностроении. Цель изобретения - повышение фреттингостойкости покрытий. Формирование покрытия ведут путем последовательного осуществления очистки поверхности, активирования в кислых водных растворах, конверсионной обработки, нанесения антифрикционного органического покрытия. Повышение фреттингостойкости достигают проведением после активирования анодирования и повторного активирования кислыми водными растворами, а также использованием в качестве конверсионной обработки оксалатирования. 2 табл.

Изобретение относится к формированию износостойких покрытий на титане и его сплавах и может найти применение в самолето- и машиностроении.

Цель изобретения - повышение фрет- тингостойкости покрытия на тггтане и его сплавах - достигается путем осуществления следующих последовательных операций: очистка от жировых загрязнений, активирование в кислом водном растворе, анодирование, повторное активирование в кислом водном раст- вторе, обработка в оксалатном растворе и нанесение антифрикционного органического покрытия.

При анодировании на поверхности

титана или его сплавов формируется твердое, износостойкое анодно-окис- ное покрытие, служащее подслоем антифрикционному органическому покрытию. При повторном активировании в кислом

водном растворе происходит разрыхление -анодно-окисного покрытия. После активирования изделие промывают и сразу подвергают оксалатированию, при котором формируется оксидное покрытие, содержащее кристаллы оксалатов и хорошо пропитывающееся антифрикционным органическим покрытием.

Предлагаемая последовательность операций является оптимальной и исключение из нее операций анодирования, повторного активирования и оксалатирования не приводит к получению фреттингостойкого покрытия на титане и его сплавах.

Исключение операции анодирования приводит к формированию грубого кристаллического конверсионного покрытия, плохо пропитывающегося антифрикционной композицией и не обладающего фреттингостойкостью. Исключение повторного активирования в кислом водном растворе также приводит к плохой адгезии антифрикционной композиции к подложке, так как без данной операции оксалатирование поверхности неэффективно. К аналогичному результату приводит исключение из последовательности операции оксала- тирования.

Изобретение может быть проиллюстрировано примерами, представленными таблицах.

Образцами служили титановое спла- чы ВТ16, ВТ23, ВТ32, ВТЗ-1.

В табл.1 представлены данные для образцов сплава ВТ16, покрытие на которых получали следующим образом.

Образцы обезжиривали в растворе, содержащем тринатрийфосфат, углекис- Ый натрий, едкий натр, жидкое стекло и ОП-7, при температуре 80°С ввтечение 20 мин. Затем образцы промывали и активировали в растворе,содержащем, г/л: серная кислота 480, азотная кислота 400, плавиковая кислота 120, в течение 0,5-10 мин. После промывки образцы анодировали в растворе, содержащем, г/л: хромовый ангидрид 140, борная кислота 4, при температуре 95-100°С и напряжении 50 В. После этого промытые водой образцы вновь погружали в активирующий раствора на 3-5 с и затем немедленно подвергали оксалатированию в растворе, содержащем, г/л: щавелевая кислота 50, аммоний фтористый кислый 15 натрий серноватистокислый 40, при тепературе 75-80°С в течение 5-10 мин.

После сушки образцы окунали во фто- ропластовый лак ФВФ-74Д и вновь сушили при 180° С в течение 2 ч.

Фреттингостойкость покрытия оценивали визуально по количеству циклов микросмещения до появления первых признаков разрушения покрытия. Контактное давление при испытаниях было

0

0

5

0

5

0

5

100 МПа при амплитуде микросмещений 0,1 мм.

В табл.2 представлены данные, иллюстрирующие необходимость проведения предложенных дополнительных операций для получения покрытия, обладающего высо-кой фреттингостойкостью. В данном случае активирование поверхности осуществляли в электролите, содержащем, г/л: азотная кислота 700, плавиковая кислота 20-220; анодирование - в электролите, содержащем, г/л: серная кислота 200, ортофосфорная кислота 15, плотность тока 1-2 А/дм2, толщина покрытия 10-15 мкм; оксалатирование - в электролите, содержащем, г/л: щавелевая кислота 24, железо щавелевокислое закисное 12, калий двухромовокислый 6, натрий фтористый 10, натрий фтористый кислый 10, при температуре 75°С в течение 10 мин.

Как следует из данных, представленных в табл.1 и 2, предлагаемый способ позволяет получить на титане и его сплавах покрытие, обладающее фреттингостойкостью более высокой, чем покрытие, полученное известным способом.

Формула изобретения

Способ формирования износостойких покрытий преимущественно на поверхности титана и его сплавов, включающий очистку поверхности, активирование кислым водным раствором, последовательное нанесение конверсионного и антифрикционного органического покрытий, отличающий- с я тем, что, с целью повышения фрет- тингостойкости покрытий, после активирования поверхность анодируют, затем повторно активируют в том же кислом растворе, а для нанесения конверсионного покрытия проводят оксалатирование.

51578237

Таблица 1

звестный

редлагаемый

Очистка, активирование , конверсионная обработка фосфа- тированием,нанесение лака 320 Очистка, активирование, анодирование „ повторное активирование, окса- латирование,нанесение лака 1215

Редактор А.Маковская

Составитель А.Кульмизев

Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Заказ 1894

Тираж 556

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Таблица

Очистка, акти-ВТ-163020

вирование, ано-ВТ 232518

дирование, пов-ВТ 322900

торное активи-ВТЗ-12060 рование, оксала- тирование, нанесение лака

Очистка, активи-ВТ 161530

рование, оксала-ВТ 2315

тирование, нане-ВТ 32810

сение лакаВТЗ 122

Очистка, акти-ВТ 1652

вирование, ок-ВТ 2319

салатированиеВТ 3225

ВТЗ-120

Подписное