тверде нікелювання

Для підвищення зносостійкості поверхонь тертя де-талей і відновлення їх розмірів часто застосовують тверде ні-келірованіе. Нікелеві покриття мають меншу твердість, чим хромові, і мають наступні переваги: ​​вони порівняно легко обробляються, мають велику в'язкість при товщині шару до 2 мм; коефіцієнт лінійного розширення нікелю близький до коефіцієнта лінійного розширення стали, в той час як у хрому він в кілька разів вище.

При твердому нікелювання потрібно в 3 - 4 рази менше потужність джерел постійного струму, ніж при хромування, а витрата енергії приблизно в 20 разів менше.

Електроліти твердого нікелювання мають різні со-стави. На приладобудівних заводах рекомендується вико-ти електроліт наступного складу: 140 г / л сірчанокислого нікелю і 300 г / л щавлевокислого амонію з кислотністю Н 7,5 - 8 при щільності струму 10 А / дм 2 і температурі електроліту 75 - 80 ° С. Швидкість осадження нікелю в такому електроліті 50 - 60 мкм / год; одержувані опади мають мікротвердість 5500-6500 МПа.

Технологічний процес твердого нікелювання зазвичай включає наступні операції: механічну обробку для додання точності форми; усунення дефектів з поверхні, яка підлягає покриттю, і отримання необхідної чистоти; з-ляцию місць, що не підлягають покриттю; знежирення деталей віденської вапном; промивку в холодній воді; електролітичне травлення в сірчано-фосфорному електроліті; промивку в гарячій воді; осадження на робочу поверхню сплаву нікель - фосфор; термічну обробку при температурі 400 ° С протягом 1 год (вона збільшує твердість шару і міцність його зчеплення з основа-ням на 20 - 30%); механічну обробку і остаточний контроль.

Корозійна стійкість фосфористих-нікелевих покриттів в умовах навколишнього середовища і у водопровідній воді вище хро-мових та звичайних нікелевих покриттів. Міцність зчеплення з мало- і середньовуглецевих сталями 120 - 140 МПа, з легуючих-ванними 70 - 90 МПа. Коефіцієнт тертя стали по чавуну на 30% нижче коефіцієнта тертя стали по хрому; коефіцієнт тертя хрому по бронзі трохи вище. При терті без смазоч-ного матеріалу зносостійкість покриття в 2,5 - 3 рази вище, ніж зносостійкість загартованої сталі 45, і на 10 - 20% нижче, ніж зносостійкість хрому. Покриття з фосфористого нікелю мен-ше знижують міцність від утоми, чим хромові і звичайні нікелеві. Зношуваність сполучених деталей з різних металів при роботі по фосфористих-нікелевим покриттям в 4 - 5 разів менше, ніж при роботі з стали, і на 20 - 40% менше, ніж при роботі по хрому.

Зміцнювати і відновлювати твердим никелированием мож-но деталі типу колінчастих валів, шпинделів металорізальних верстатів, поршневих пальців, гільз циліндрів, поршнів гідрав-вих машин, напрямних втулок. Тверде нікелювання можна застосовувати також при ремонті нерухомих посадок і деталей приладів. При відновленні таких деталей, як шпинделі металорізальних верстатів, шийки колінчастих валів, гільзи ци-Ліндрен, осаджують шар твердого нікелю товщиною 0,75 - 1,25 мм.

Електролітичне борирование полягає в тому, що в ре-док електролізу розплавленої бури Na2 B4 07 створюється еле-плементарним бор, який в момент виділення дифундує в ме-талл, утворюючи на його поверхні бориди заліза, а при наявності вуглецю - карбіди бору. При електролітичному борировании щільність струму 0,20 - 0,25 А / дм 2. Температуру електроліту регу-лируют за допомогою реле і контактного терморегулятора. Харчується установка постійним струмом.

Основні технологічні чинники, що впливають на фізико-механічні та експлуатаційні властивості борованого шару: температура електроліту, час витримки і хімічний склад матеріалу оброблюваних деталей.

Товщина борованого шару на низьколегованих сталях при температурі до 950 ° С становить близько 0,3 мм. При далекій-шем підвищенні температури вона збільшується мало, але значи-тельно зростає крихкість шару. Зі збільшенням часу ви-тримки t товщина шару зростає по параболічного закону:

де 2Р - параметр, що характеризує швидкість зростання шару.

При будь-якій температурі (інші умови однакові) максі-мальна товщина борованого шару виходить на деталях зі сталі ЗОХГСА і послідовно зменшується на деталях, виготов-лення з сталей 50С2А, 12ХНЗА, 12ХН2А, 35 і 40Х. Реко-мендується деталі із зазначених сталей борованої при температу-ри 950 ° С і витримці 6 ч. При цих умовах виходить шар най-кращої якості і досягається висока зносостійкість борованого деталей. З сталей, підданих порівняльним випро-вам, після борирования найбільш зносостійкого виявилася сталь 12ХН2А, а потім стали 12ХНЗА і 40Х.

Шар бору не змінює своїх властивостей при нагріванні до темпера-тури

950 ° С і володіє підвищеними кислотостойкостью і жаро- стійкістю при температурі до 800 ° С. Міцність його зчеплення з основним металом така ж, як і міцність цементованного шару. Висока твердість шару бору повідомляє поверхні деталей хорошу зносостійкість. Ось чому борирование упрочняют деталі машин, що працюють у важких умовах (при наявності аб-разівной середовища і ударних навантажень); до таких деталей можна від-нести втулки бурових насосів. Як показав досвід, борирование робочої поверхні втулок дозволяє збільшити їх зносу-кістка майже в 4 рази в порівнянні з зносостійкістю втулок, загартованих ТВЧ.

Схожі статті