Разработка электроосажденных железо-титановых сплавов и их термическая обработка для восстановления и упрочнения деталей машин

• Автор: Барабаш, Михаил Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 182 с. : ил.

1.1 Эффективность использования гальванических покрытий для восстановления изношенных деталей

1.2 Особенности получения многокомпонентных

гальванических покрытий

1.3 Электроосажденис металлических покрытий, легированных титаном

ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Технология изготовления образцов с гальваническими железотитановыми покрытиями

2.2 Методика исследования структуры и физикомеханических свойств гальванических сплавов

2.3 Методика определения эксплуатационных свойств гальванических сплавов

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ

ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ ТИТАНА, СТРУКТУРУ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ЖЕЛЕЗОТИТАНОВЫХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ СПЛАВОВ
3.1 Механизм и кинетика формирования кристаллической структуры при осаждении двухкомпонентных сплавов на основе железа
3.2 Влияние условий осаждения на качество железотитановых покрытий и содержание в них титана
3.3 Оптимизация состава элекгролита и режимов электролиза при осаждении железотитановых сплавов
3.4 Структура и фазовый состав железотитановых гальванических сплавов
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЖЕЛЕЗОТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ И ИЗДЕЛИЙ С ЖЕЛЕЗОТИТАНОВЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
4. Прочность сцепления с основным металлом и микротврдость железотитановых гальванических покрытий
4.2 Внутренние напряжения в гальванических железотитановых покрытиях
4.3 Стойкость железотитановых сплавов к высокотемпературному окислению окалиностойкость
4.4 Исследование износостойкости гальванических сплавов железотитан
ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ ЖЕЛЕЗОТИТАНОВЫМИ ГАЛЬВАНИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ
5.1 Технологические рекомендации по восстановлению деталей железотитановыми гальваническими сплавами
5.2 Стендовые и эксплуатационные испытания
восстановленных деталей
5.3 Экономическая эффективность восстановления
изношенных деталей железотитановыми покрытиями
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИТАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Если на непродолжительное время прекратить катодное осаждение и заменить его анодным растворением, т. Скорость электроосаждения при этом значительно увеличивается по сравнению со стационарным ведением процесса. Для ремонтного производства наиболее удобным следует признать асимметричный ток промышленной частоты. При этом катодный и анодный процессы, повторяясь с частотой Гц, обеспечат практически равномерное покрытие поверхности катода электролитическим железом. Если 1с1а то металла осаждается больше, чем переходит обратно в раствор, т. Скорость наращивания металла будет пропорциональна разнице средних значений катодного и анодного токов, т. Показатель асимметрии представляет собой отношение величин токов, измеренных в катодной и аноднойцепях. Т.е. При р 1 ток становится асимметричным и металл начинает осаждаться на катоде. Наконец при 3 оо ток становится постоянным и процесс электролиза происходит в так называемом стационарном режиме. Изменение показателя асимметрии электролизного тока оказывает влияние на качество осаждаемых железных покрытий, а главное на выход электролитического железа по току, определяющий производительность процесса электроосаждения . Выход металла по току при низких значениях показателя асимметрии весьма небольшой и интенсивно увеличивается с его ростом до р 5. С другой стороны, чем ниже значение показателя асимметрии, тем более плотным и гладким блестящим получается железное покрытие. Дело в том, что при анодном полупериоде идт предпочтительное растворение микровыступов и дефектных мест на поверхности покрытия и, чем больше длительность этого полупериода меньше значение Р, тем более плотным и качественным получаются покрытия, хотя, скорость его осаждения снижается. При правильном выборе соотношения катодного и анодного токов т. Асимметричный переменный ток при прохождении сквозь электролит вызывает его значительный нагрев, особенно при больших плотностях тока. Это приводит к уменьшению скорости осаждения железа , поэтому для сохранения высокой производительности процесса электролит во время работы необходимо охлаждать. Экспериментальные исследования показывают, что при осаждении железных покрытий из хлоридных электролитов показатель асимметрии должен быть равным 3 5. При этом показателе рекомендуется наивысшая скорость осаждения железных покрытий. Толщина покрытий, их микротвердость и качество решающим образом зависят от плотности катодного тока. Экспериментальные данные по этой зависимости представлены в таблице 1. Таблица 1. Как видно из приведенных экспериментальных данных, наилучшие результаты по микротвердости железных покрытий получаются при плотности катодного тока Б, Адм2. Как понижение, так и повышение плотности тока приводит к уменьшению тврдости покрытия, хотя в последнем случае происходит увеличение толщины покрытия. Такое влияние режимов электролиза на толщину и свойства железных покрытий объясняется особенностями электрокристаллизации металлов. Показатель асимметрии при осаждении железа на переменном токе оказывает значительное влияние на величину допустимой плотности катодного тока, при которой ещ получаются качественные покрытия. На рис. Рис. Как видно из диаграммы, для получения качественных без пор и трещин покрытий, электролиз необходимо проводить в условиях, соответствующих области И на рис. При высоких показателях асимметрии, приближающих процесс электроосаждения железа к стационарному, появляется предельная плотность тока, выше которой образуются покрытия с трещинами. При относительно малых значениях р. Периодическое изменение направления тока в электролитической ванне допускает значительное увеличение размеров. Осадить покрытие такой толщины не удатся ни при каких режимах электролиза изза возникающих в покрытии многочисленных трещин. С другой стороны, толстые покрытия 3 мм и более на постоянном токе не удатся получить даже на очень крупных деталях 9. При использовании для электроосаждения железа переменного тока значительно изменяется структура покрытий, по сравнению с покрытиями, полученными на постоянном токе рис. Рис.