Способ хромирования Советский патент 1983 года по МПК C25D5/22 

I8 Изобретение относится к области металлопокрытий и может быть испопьаовано в машиностроении, в частности при иэготовпении и ремонте циаинароВ| поршневь1х копец и аругих трущихся аеталей овигателей внутреннего сгорания к изна шиваюшихся аеталей аругих машин, В современном машиностроении и ре монтном произвоцстве широко применяет ся электролитическое хромирование для повышения ИЗНОСОСТОЙКОСТИ трущихся ае талей и для восстановления размеров ивталей, заниженных из-за износа или нарушений технологии их обработки. Обычно дня етнх цепей приме няют толстые (более 0,1 мм) хромовые покрытия, наращиваемые при значительных плотностях тока для ускорения процесса. Известен способ хром фования в проточном, холодном саморегулирующемся электролите, рабочая плотность тока , при котором составляет 180 А/дм , а срецнйя скорость наращивания хрома 340 мкм/ч. Для достижения такой плот ности тока применяют скоростной проток электрогшта, осуществляемый с помощью сложных местных анодов, являющихся оцновременно соплами, поавющими электролит к цетали, и сливными каналами, отводящими электролит из рабочей зоны Cl Недостатком указанного способа является то, что для обеспечения сцепления хромового покрытия с металлом вводится операция предварительного пассивирования деталей. Покрытия получают со значитель ными внутренними напряжениями, снижающими усталостнук) tipoHHoctb аеталей nod ле их хромирования. Хромовое покрытие также получается шероховатым, для чего предусматривается соответствующий I . Кроме того, при этом способе наращивается неравномерное по толщине покрытие, требующее последующего шлифования Известны способы хромирования, которые предусматривают комбинирование процессов хромирования и шлифования получаемого хромового покрытия на одной установке. .Эти способы предназначены для хромирования внутренней поверхности . ци1шндров, где для механической обработки покрытия используют хонинговальные головки с абразивными хонами Недостатком известных способов является то, что качество получаемого покрытия обусловлено величиной зерна хона, а также частичным удалением наращиваемого слоя покрытия хрома. 88 Известен способ Хромирования, заклю- чающийся втом.чтов процессе электроосаж-, цения хрома на получаемое покрытие риоаически воздействуют по заданному режиму вращающейся хонинговапьной головкой, изготовленной из нерастворимого при анодной поляризации металла и являющейся анодом гальванической ванны. Вращение хонииговальной головки создаёт интенсивное перемешивание электролита, что позволяет применять высокую катодную плотность тока. Воздействие хонов на покрытие позволяет достичь равномерности покрытия и получить 1О-11 класс чистоты СЗ J . Недостатком этого способа является то, что зернистость абразива определяет степень шероховатости поверхности покрытия. Применяемые в этом случае тонкозернистые абразивы характеризуются невысокой скоростью съема и не могут поэтому сгладить неровности покрытия, нарастающие с большой скоростью прч высоких плотностях тока. Цепь изобретения - повышение качества покрытия. Предложенный способ заключается в том, что перед хромированием производят анодную активацию обрабатываемой поверхности. После этого производят хромирование. Через 0,5-2 мин, после включения катодного тока на ванне устанавливают плотность трка DK 1О-5ОО А/дм.Одновременно с этим к поверхности обрабатываемого Изделия подводят инструмент с полированной поверхностью и воздействуют на изделие при скорости возратнопоступательного движения ЗО-2ОО двойных ходов/мин. и окружной скорости издепия 0,9-5 м/мин. при давлении 0,5 -30 КГс/см. . /) Предложенный способ позволяет повысить качество покрытия и создать в нем сжимакш1ие напряжения, что повышает ресурс надежности изделия. Осуществление предлагаемого способа хромирования на стальных изделиях (ст.З) производилось в электролитах следующих составов г/л: 1.Хромовый ангидрид250 Серная кислота2,5 При температуре58 С 2.Хромовый ангидрид2ОО Серная кислота1 Натрий кремнефторис тый7,5 Натрий двухромовокислыйЗОКадмий метаппический При температуре ЗОО 3. 7 ромовый ангиариа Ецкий натр Серная кислота Сахар . При температуре К изаепию поцкпючапи положительный полюс источника тока и осуществляли ано0 ную поляризацию его в течение 30 с. при Drt 50 А/дм, Затем к изделию подключали отршательный полюс источника тока, а к свинцовому аноду - прложитепьйый Полюс и осуществляли хромирование ts при катодной плотности тока 5О А/дм2, 8758 17 58°С, 6О 2,5 5 2 10 88 .4 Через 2 мин, после включения катодного тока на ванне для всех электролитов устанаат1вапи плотность тока lOj 3OOj 5ОО вдавливали инструмент с полированной поверхностью, при этом давление последнего составляло 0,5; 2О; 30 кГс/см, Инструмент выполняли из минералокерамики ВОК 6О. В процессе хромирования изделие вращалось с окруж ной скоростью 0,9-5 м/мин, а инструмент совершал возвратно-лоступательное движение вдоль образующей поверхности изделия со скоростью ЗО; 14О; 2ОО двойных ходов/мин. Результаты проведения испытаний представлены в таблице.

«.

ю

Ф J

01

. S

9 о

СПОСОБ ХРОМИРОВАНИЯ, включающий механическое вовоействие инструментом на обрабатываемое иаделие в процессе электролиза при плотности тока 10-50О А/дм при относительном перемещении его со скоростью ЗО-2ОО двойных ходов/мин. и окружной скоростью вращения инструмента И1т иэделия О,9-5м/мин., отличаю шийся тем, что, с целью повышения кочества покрытия, механическое воздействие осуществляют инструментом с полированной поверхностью при давлении 0,5-ЗО кГс/ см . i 00 J ел 00 00 00

g

-. ч и

d

«ил

00 1А и

Ф

«м см

00

ч иСМ

00

« н

о (О

м

О

1

00 to 4

(М

00 .н

М

о

is|

00 С4

& I

S е z §

2 J

gffl

i 1

M85 Si

H

«о

1

n

и

о

/n

«

I I |8

a «

tC4

i

ж я S

0. 2

X

Класс чистоты поверхности опрецепявтся на профипометре профиnorрафе марки 201.

Наличие растягивающих напряжений (Мфедепялось по числу трещин ь хроме nociie. его внощюго травления при i SO Мтл в течение S мин.

Йвнососгойкость. опрецепялась на ме ШЯЙ6 Мвкротвераость опрецеля пась йа |ф«бо ПМТ-З при нагрузке 50п Равяомермость покрытия оценивалась по равшпе в толшяне покрытия на краю и в с еойне цйпиздрического образца при тол ошяб опоя 100МКМ .

О еппекйд с освовиым металлом опреде ляяось по характеру и величине осыпания,

хромового покрытия (в %) после сжатия хромированных цилиндрвческнх обраваов. на 1/3 их высоты,

Рааность потенциалов межоу образцом и инструментом определялась милливольтметром при нахождении инструмента в воне катодной пленки.

Исследования хромового покрытия, полученного при плотности тока 5ОО А/цм и толщине слоя мм, показало, что достигается чистота поверхности хрома, отвечающая 14 классу. Отсутствие растягиваюошх напряжений в покрытии позволит увеличить ресурс надежности из делий.