Способ подготовки поверхностиТиТАНА и ЕгО СплАВОВ Советский патент 1981 года по МПК C25D5/42 

; Перед обработкой в раствйре для образования хроматной пленки взамен травления в смеси плавиковой и азотнсЬй кислот, оптимальным содержанием которых является 15 и 60 об.% соответственно, возможно проведение гидрпескоструйной или пескоструйной обработки.

Режим хромирования выбирается в зависимости от назначения покрываемы изделий. При указанном способе обработки и последующем хромировании осаждаются качественные хромовые открЦтия толщиной до 1000 мкм с хорошим сцеплением с основой.

: Пример. Перед хромирован ем проводят травление деталей из титанового сплава ВТ-22в растворе следующего состава, об.%: HF 15; HNO 60; 25. Процесс ведут при комнатной температуре, продолжительность его 3 мин.

: Затем проводят обработку для .получения хроматной пленки в раствор следующего состава, г/л: HF 50;

250; , 20,

,

407

при комнатной температуре и продолжительности 3 мин.

После хроматной обработки детали хромируют в стандартном электролите При , коэффициенте Пульсации выпрямленного тока 0,1%. Толщина покрытия 300 мкм.

Качество сцепления хрома с основой проверяют термообработкой в электропечи при 200°С в течение 3 ч Последующим шлифованием на круглоидлифовальном станке при грубых режимах (продольная подача мм на оборот,, подача на глубину t -0,1 мм/двойной ход) и алмазным выглаживанием при следующих режимах: а 20кгс, ,06 мм, , , ,5 мм. Качество сцепления хрома с основой хорошее. Случаев его сколов и отслаивания не наблюдается.. По внешнему виду и характеристикам {микротвердости, микро- и макроструктуре) осажденный хром соответствует износостойкому (ц 920-970 кгс/мм -) и пригоден для деталей, работающих на износ,при высоких удельных нагрузках, и для восстановления их при ремонте.

П р и м е р 2. Травление деталей из титанового сплава ВТ-22 осуществляют в растворе следующего состава, Об.%: HF 20; 30, при комнатной температуре и продолжительности 3 мин.

Затем проводят обработку для пол чения хроматной пленки д растворе следующего состава, г/л: MF.IOO; Na,.Cr, 500; Na, i 0.30, при 50°C и продолжительности 2 мин.

После хроматной обработки прово1ЛЯТ хромирование в стандратном элек ролите при и 0(60 А/дм и коэффициенте выпрямленного тока 0,03%. Хром осаждают толщиной 600 мкм. Качество сцепления хрома с основой, которое проверяют как в примере 1, хорошее. Случаев его сколов и отслаивания не наблюдается. По внешнему виду и характеристикам ( микротвердости, микро- и макроструктуре) осажденный хром соответствует износостойкому (Нц 900-950 кгс/мм).

Примерз. Для нанесения покрытий на детали из титанового сплава ВТ-23 последние подвергают травлению в растворе, содержащем, об.%: HF 15; HNOj,60; 25, при комнатной темпертуре и продолжительности 2 мин.

Затем проводят обработку для получения хроматной пленки в растворе следующего состава, г/л: HF 50; Na,,j 0 250 ; , при комнатной температуре и продолжительности 1 мин.

После хроматной обработки осуществляют хромирование при 55С, и D 60 А/дм коэффициенте пульсации тока 0,1%. Деталь завешивают под током с первоначальным толчком его 100 Хром осаждеиот толщиной 300 мкм.

Качество сцепления хрома с основой проверяют как в примере 1. Случаев скола покрытия и его отслаивания не наблюдается, что свидетельствует о достаточно высокой прочности сцепления получаемых хромовых покрытий с титановой основой. По ciDVKTVDe и микротвердости хрома (H|u 900950 кгс/мм ) оно соответствует требованиям, предъявляемым к износостойким хромовьц покрытиям.

Пр и м е р 4. При хромировании деталей из титанового сплава ОТ4-0 для травления используют раствор состава, об.%: HF 15, HNOrt60; . 25 ПРИ комнатной температуре и пррдо.лжительности 1 мин.Затем наносят xpOMaT ную пленку в растворе состава, г/л: HF 80; Narj CrgOY 450; Na2.SiO,,, 20, и продолжительности 5 мин.

После хроматной обработки проводя хромирование при 55°С, А/дм коэффициенте пульсации тока 0,1%.Деталь завешивают под током с первоначальным толчком его 180 А/ям. Хром осаждают.толщиной 300 мкм.

Качество.сцепления хрома с основой проверяют как в примере 1. Случаев скола покрытия и его отслаивания не наблюдается, нто свидетельствует о достаточно высокой прочности сцепления хромовых покрытий с титановой. основой. По структуре и микротвердости хрома (Н:ц 870-920 кгс/мм) полученное покрытие соответствует требованиям, предъявляемым к износостойким хромовым покрытиям.

П р и м е р 5. Перед хромированием деталей из титанового сплава ВТ-14 проводят травление в растворе состава, HF 15; HNOq 60; H,jO 25, при комнатной температуре и про должительности 2 мин. Затем детали обрабатывают для по лучения хроматной пленки в растворе состава, г/л: HF 80; 450; Na.i.SiOo) 20, при 65®С и прсэдолжитель ности 5 мин. После хроматной обработки осуществляют хромирование при 55°С, D 60 А/да коэффициенте пульсации то ка . Деталь завешивают под токо с первоначальным толчком его 100А/дм Хром -осаждают толщиной 100 мкм. Качество сцепления хрома с основой проверяют как в примере 1. Случаев скола покрытия и его отслаивания не наблюдается, что свидетельствует о достаточно высокой прочности сцепления полученных хромовых . покрытий с титановой основой.По структуре н микротвердости хрома (К 840-880 гкс/мм) оно соответствуе требованиям, предъявляемым к износостойким хромовым покрытиям. Использование в предлагаемом способе смеси концентрированной HF и бихромата в присутствии силиката поз воляет в отличие от известного спосо ба уже при невысокой температуре () и за короткое время получить хроматную пленку на свежей поверхности титана, достаточно плотную для защиты от окисления при переносе в электролит хромирования и способную разругиаться при включении тока в нем, что способствует повышению ад гезии хромового покЕйлтия с основой из любых сплавов титана, в том числе и высокопрочных. Осуществление предлагаемого способа на постоянном токе, получаемом от промышленных выпрямителей, дает положительный результат только при небольших коэффициентах пульсации тока {до 2%) .В противном случае адгезия хромового покрытия ухудшается. П одготовка деталей из титана и его сплавов обеспечивает высокую адгезию хромовых покрытий, что позволяет широко использовать сЬособ для хромирования авиационных деталей из титана и его сплавов, причем годовой экономический эффект составляет не менее 500 тыс.р. Формула изобретения Способ подготовки поверхности титана и его сплавов перёд электролитическим хромированием на постоянном токе, включающий травление в смеси плавиковой и азотной кислот и последующую обработку в растворе, содержащем бихромат щелочного металла или аммония и плавиковую кислоту, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезии хромовых покрытий, раствор для последующей обработки дополнительно содержит силикат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л: Бихромат щелочного металла или аммония 50-500 Плавиковая кислота 20-100 Силикат натрия 5-30 и обработку ведут при температуре 20-90°С в течение 1-5 мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лайнер В.И. Современная гальванотехника. М., Металлургия, 1967, с.366-367. 2.Казаков В.А. и др. Электролитические покрытия легких сплавов. М., ГОСИНТИ, 1962, с.42-45.