Способ получения покрытий Советский патент 1981 года по МПК C25D5/02 

(54) СПОСОБ ПОЛУ.ЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

1

Изобретение относится к нанесению покрытий, преимущественно гальванических, которые могут быть использованы для повышения износостойкости поверхности деталей машин, например в узлах трения.

Известен способ нанесения гальванических покрытий, включакидий предварительную подготовку поверхности, например создание необходимой шероховатости, и электрическое осаждение слоя металла .1 j .

Однако при осуществлении этого способа затруднено достижение необходимой износостойкости поверхности вследствие того, что при сосредоточенных контактных нагрузках твердые покрытия растрескиваются, а мягкие покрытия в толстых слоях обладают низкой несущей способностью, а в тонких - быстро изнашиваются.

Цель изобретения - повышение износостойкости металлической поверхности.

Эта цель достигается тем, что согласно способу при механической обработке поверхности на ней создают упрочненный слой с регулярным рельефом при высоте неровностей 5-80 мкм и шагом 0,2-8,0 мм, а электролитическое осаждение слоя металла проводят только во впадины рельефа, что достигается за счет изоляции выступов либо за счет осаждения ме5 талла на толщину, превышающую высоту выступов, и последующей механической обработки до их обнажения при соотношении упрочненных участков и участков с покрытием от

О 1:1000 до 1000:1.

При осуществлении способа требуемый рельеф подлох ки получают, например, обработа ой деталей резанием, вибронакатыванием, электроискровым

15 легированием и т.д., в результате чего создаиот необходимую шероховатость поверхности. Для нанесения покрытий во впадины перед нанесением гальванического покрытия вые- .

20 тупы профиля неровностей подложки покрывают защитной пленкой, после чего наносят покрытие, либо наносят покрытие большой толщины, а затем механически удаляют слой покрытия до получения на поверхности соотношения площадей подложки и покрытия в пределах от 1:1000 до 1000:1

Повышение износостойкости поверхности достигается тогда, когда высота неровностей рельефа упрочненного слоя находится в пределах

Б-80 мкм, а их шаг равен 0,2-8,0 мм.

Нанесенной согласно способу покрытие выполняет роль смазки в зонах контактирования, например, трущихся поверхностей. При этом отсутствие сплошности покрытия снижает отрицательное действие таких факторов как наличие в покрытии внутренних напряжений, трещин,дефектов и т.п.

Регулярный рельеф может иметь вид перекрещивающейся сетки канавок, которая разделяет обрабатываемую поверхность на элементарные площадки, или изолированных друг от друга ячеек. При создании на поверхности перекрещивающихся между собой выступов упрочненного слоя или изолированных друг от друга ячеек и заполнении их покрытием, например антифрикционным, которое также может быть пористым и хорошо удерживать смазку, увеличивается сопротивляе-: мость поверхности упруго-пластичному деформированию и смятию. В зонах фрикционного контакта выступы плотно прижимаются к изнашиваемой поверхности, а впадины становятся герметично закрытыми ячейками, из которых покрытие увлекается взону трения.

В случае создания на поверхности сетки канавок, эти канавки заполняют покрытием, а на поверхности образуются участки, где сохраняются свойства поверхностного слоя основного металла. В процессе эксплу атации покрытие частично удаляется, что приводит к увеличению на рабочей, поверхности циркуляции жидких веществ.

П р и м е, р 1. На формообразующей поверхности игл для производства алюминиевых труб путем электроискрового легирования твердым спла---вом ВК 15 получают параметры шероховатости R2 40 мкм, 5| 1 мм, t 20% с перекрещивакндимся рельефом, а затем осуществляют меднение в цианистом электролите. Толщина медного покрытия составляет 50 мкм.

Нанесенное покрытие сошлифовывают до соотношения плсидадей участков подложки и меди 1:2. Шероховатость после обработки R, 0,16 0,32 мкм.

Интенсивность изнашивания обработанной поверхности при использовании для производства алюминиевых труб выдавливанием в 4 раза меньше, чем обычных серийных инструментов, упрочненных вибропрокатыванием, и в 2-3 раза меньше, чем инструментов, упрочненных электроискровым легированием твердым сплавом ВК 15 без последугацего меднения.

Пример 2. Осуществляют вибрационное обкатывание формообразующая поверхности игл, создавая на

поиерхносА-и сетку пересекающихся канавок. Режим обработки:

Диакютр шага, мм 1,5 Усилие виброобкатывания, кгс20

Число оборотов детали 5 об/мин12 3

Продольная подача,мм/об ОД1 Амплитуда колебаний, шара, мм1,0

Число двойных ходов О шара, мин1400

Площадь канавок относительно номинальной, %15 После нанесения медного покрытия 5 по примеру 1 износостойкость уве.личивается в 2-2,5 раза по отисхпению к иглам, подвер 7нутым только вибрационному обкатыванию, и возрастает в 1,5 раза по сравнению с 0 гальваническими медными покрытиями, подвергнутыми чистовому шлифованию. Испытания проводят на машине трения МИ-1М по схеме образецколодка в режиме: давление 35 кг/см , скорость скольжения 0,9 м/сек; смазка - масло АМГ-Ю контртелочугун СЧ18-36.

Способ позволяет использовать комплексные методы обработки в сочетании не только с гальваническим способом нанесения покрытий, но и с другими, напрш/iep химическими, а также с последуквдей электрополировкой поверхности или повторным

5 созданием сетки канавок на поверхности.

Использование предлагаемого способа может быть особенно эффективным для инструментов, применяемых

0 при обработке металлов давлением, а также деталей машин, работающий в условиях интенсивного износа.

Формула изобретения

отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости металлической поверхности, в результате механической обработки на металлической поверхности создают

5 упрочненный слой с регулярным рельефом при высоте неровностей 5-80 мкм и шагом 0,2-8,0 мм, а электролитическое осаждение слоя . металла проводят только во впадины рельефа.

5 8550866

ю щ и и с я тем, что электролитичес1;1000 до 1000:1. кое осаждение метёшла во впадины

рельефа осуществляют путем-осажде-Источники информации,

ния металла на толщину, превышающуюпринятые во внимание при экспертизе

высоту выступок, и .последующей ме-1. Гинберг A.M. Технология гаханической обработки до их обнаже- льванотехники. Л., Судпромгиз,

ния при соотношении упрочненных1962, с. 4-7, 41-43.