Поверхностно-активная среда для нанесения натиранием покрытий из меди и медных сплавов Советский патент 1982 года по МПК C23C17/00 

Изобретение относится к области нанесения натиранием покрытий из меди и медных сплавов для снижения износа металлических поверхностей при трении, улучшения условий приработки и предотвращения схватывания и, в частности к поверхностноактивным средам, применяемым при нанесении покрытий и способствующим улучшению условий формирования покрытий и их качества.

Известны смазочно-охлаждающие жидкости, используемые при механической обработке металлических поверхностей, включающие в свой состав наряду с другими компонентами глицерин и олеиновую кислоту или алифатический спирт 1 и 2 .

Однако эти жидкости не могут использоваться при нанесении покрытий натиранием, так как они не оказывают. активирующего действия на металлическую поверхность.

Известен также поверхностно-активный состав, используемый при нанесении покрытий натиранием, который включает глицерин, соляную кислоту и воду З .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату

к предлагаемой является поверхностно-активная среда, включающая глицерин, соляную кислоту, воду и трилон

н W.

Однако ни тот, ни другой состав не свободны от недостатков, к которым следует отнести недостаточно высокое качество покрытий - сравнительно небольшая толщина, неравно10мерность по толщине, пористость, высокая шероховатость и невысокая адгезия с основой.

Цель изобретения - устранение указанных выше недостатков и, соот15ветственно, повышение качества покрытия .

Указанная цель достигается за счет того, что ловерхностно-активная среда, содержащая соляную кис20лоту, глицерин и органическую добавку, в качестве органической добавки содержит изопропиловый спирт и олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, вес.%:

25

0,8-1

Олеиновая кислота

Изопропиловый 4-7

спирт

Соляная кислота ,

2-3

(уд.вес 1,19 г/см)

30 Остальное

Глицерин

Состав готовят простым смешением компонентов. Наличие олеиновой кислоты и изопропилового спирта в составе среды--позволяет снизить процентное содержание соляной кислоты, повысить стабильность среды в. процессе фрикционного латунирования и получить более плотные и равномерные покрытия с повышенной адг езией к подложке. Выбор количественного содержания предложенных добавок обусловлен тем, что при низких концентрациях олеиновой кислоты (менее 0,8%) покрытие получается неравно-мерным по толщине, пористым. К такому же результату приводит и понижение (менее 4%) содержания изопропйлЪвого спирта. При высоких концентрациях (более 1%) олеиновой кислоты покрытие наносится плохо, появлйются просветы. Этот недостаток наблюдается и припониженном (менее 2%) содержании соляной кислоты,- а при высоких концентрациях (более 3%) увеличивается пористость и ухудшается адгезия покрытия. Высокие концентрации (более 7%) изопропилового спирта снижают стабильность смачивающего вещества и качество покрытия ухудшается из-за налипания отдельных частиц латуни.

Нанесение покрытия фрикционным методом осуществляют по известной методике на обычном токарном станке и предусматривают выполнение следующих операций.

Смачивающее вещество наносят (обычно волосяной кисточкой) на предварительно очищенную от грязи, масла и окислов поверхность изделия, установленного в патроне станка и вращающегося с определенной скоростью, а затем пруток из медного сплава своим торцом прижимают к натираемой поверхности, например, с удельным давлением 80 МПа, и перемещают вдоль издели с продольной подачей 0,15-0,2 мм/об. Скорость вращения изделия варьирует ,в широких пределах, в частности от 0,2 до 1,33 м/с. Высокие скорости варщения изделия можно использовать вследствие того, что данный состав является более вязким, чем известный и лучше сцепляется с обрабатываемой поверхностью. Это объясняется отсутствием в предлагаемом составе воды и пониженным содержанием соляной кислоты (вязкость глицерина 9 П, а.воды и соляной кислоты близка к единице) . Кроме того, олеиновая кислота, добав;1яемая в количестве 0,8-1%,вызывает увеличение вязкости предлагаемого вещества вследствие ее взаимодействия с компонентами среды.

Различие по вязкости этих сред сказывается на их расходе в процесс осаждения покрытий. Установлено,что на единицу площади латунируемой поверхности расходуется в два раза меньше предлагаемой активирующей среды, чем известной,

П р и м е р J Для нанесения покрытий :натиранием ; на поверхность образцов диаметром 40 мм и длиной 120 мм из незакаленной углеродистой стали 45 приготовлено несколько составов поверхностно-активной среды, приведенных в табл.1.

Состав наносят на поверхность образцов волосяной кисточкой и нанесение покрытия осуществляют при скорости 0,4 и 1,33 м/с, удельном давлении прутка из медного сплава 80 МПа и его перемещении вдоль изделия с продольной подачей 0,150,2 мм/об.

Определяют следующие показатели физических свойств покрытия - прочность сцепления с подложкой по усилию отрыва покрытия с поверхнос ти цилиндрического образца диамет-- ром 40 мм и шириной 10 мм; плотност и сплошность по определению пористости методом наложения фильтровальной бумаги, смоченной в растворе железосинеродистого калия с хлористым натрием.по числу отпечатанных пор; толщину покрытия, ее равномерность.

: При этом пористость покрнтий оценивают по сравнению с эталонным образцом, пористость которого была принята за 100%.

Результаты по свойствам покрытий приведены в табл.2.(для скорости вращения образца 1,33 м/с), при это для сравнения приведены данные по свойствампокрытий (для известных составов (примеры 1 и 2).

При более низких скоростях вращения образца полученные покрытия также имеют высокие качественные показатели, не уступающие показателям приведенным в табл.2.

Таким образом, поверхностно-активная среда позволяет повысить толщину получаемых покрытий до 4 мкм, повысить их равномерность, адгезию, снизить шероховатость, что позволит широко использовать,ее для повышения износостойкости металлической поверхности.

Таблица 1

1 2 3 4 5 6 7 S 9 10

1

7 2 2 4 7 7 9 7

0,6

0,8

0,8

1,0

1,2

1

1

40,63

1,33

0,66

0,12

50,65

0,11 0,66 1,33 0,60

6О,63

0,1 1,33

0,12

70,64 1,33 0,52

80,65

0,13 1,33 0,57

0,13 0,64

90,65 1,33 00,64 1,33

0,13 0,68

20

40 50

Остальное

15

Таблица 2

рить не

удалось

33334

1,85

89 78 76 68 78 82 34434 1,97 2,22 44434 2,34 44444 4 3 3-4 3 2,12 43433 1,85 .89 44334 1,7

изобретения Поверхностно-активная среда для нанесения натиранием покрытий из ме ли и медных сплавов, содержащая соляную кислоту, глицерин и органическую добавку, отличающая с я тем, что, с целью повышения качества покрытий, она в качестве органической добавки содержит олеиновую кислоту и изопропиловый спирт при следуюием соотношении компонентов, вес.%:

Олеиновая кислота 0,8-1,0 ИзопропмЛовый спирт 4-7 Соляная кислота (уд.вес 1,19 г/см) 2-3, ГлицеринОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4. Авторское свидетельство СССР № 635155, кл. С 23 С 17/00, 1976.