Электроосаждение железо-молибденовых покрытий и их сульфоцианирование для упрочнения и восстановления деталей машин

• Автор: Гнездилова, Юлия Петровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 189 с. : ил.

Введение
Глава I. Состояние вопроса электроосаждения железа и сплавов на его основе для восстановления и упрочнения деталей машин

1.1. Электролитическое осаждение железа

1.2. Электролитическое осаждение металлов на токе переменной полярности

1.3. Электролитическое осаждение сплавов

1.4. Электроосаждение молибдена с металлами группы железа

1.5. Упрочнение металлов и покрытий сульфидированием и сульфоцианированием

1.6. Технологические схемы сульфоцианирования сталей

1.7. Выводы, цель и задачи исследований

Глава II. Общая методика исследований

Глава III. Исследование влияния условий электроосаждения и сульфоцианирования на структуру и фазовый состав покрытий
3.1. Исследование качества и состава электроосажденных покрытий на основе железа
3.2. Структура электроосажденных покрытий
3.3. Фазовый состав электроосажденных сплавов
3.4. Исследование свойств сульфоцианированного покрытия
Выводы
Глава IV. Исследование механических и эксплуатационных свойств покрытий
4.1. Микротвердость железомолибденовых покрытий
4.2. Внутренние напряжения в покрытиях
4.3. Прочность сцепления железомолибденовых покрытий со сталью
4.4. Влияние покрытий на усталостную прочность
и ударную вязкость стальных образцов
4.5. Износостойкость электроосажденных покрытий
Выводы
Глава V. Производственные рекомендации по восстановлению деталей машин электролитическими железомолибденовыми покрытиями
5.1. Технологический процесс восстановления и упрочнения
деталей электролитическими железомолибденовыми покрытиями
5.2. Корректировка электролита
5.3. Рекомендации по упрочнению покрытий
сульфоцианированием
5.4. Эксплуатационная проверка работоспособности деталей
восстановленных сульфоцианированными железомолибденовыми покрытиями
5.5. Экономическая эффективность результатов исследований
Выводы
Основные результаты и выводы
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Растягивающие напряжения покрытий снижают усталостную прочность деталей. Поэтому детали, работающие при знакопеременных нагрузках, часто не рекомендуют восстанавливать или защищать от коррозии с помощью указанных покрытий. Возможность получения этих покрытий на токе переменной полярности со сниженными внутренними напряжениями расширяет область их применения в ремонтном производстве и машиностроении. Из различных токов сложной формы для применения в ремонтном производстве наиболее приемлемым является асимметричный переменный ток промышленной частоты, для получения которого требуется электротехническое оборудование понижающий трансформатор, полупроводниковые вентили, реостаты и измерительные приборы . Асимметричный переменный ток промышленной частоты для электролиза может быть получен разными способами. Наиболее простой и надежной является схема источника асимметричного тока с двумя, встречно включенными, вентилями . Схема позволяет разделить диодами токи противоположных направлений и регулировать амплитуду полу периодов с помощью реостатов. Несмотря на то, что осаждение металла на асимметричном токе протекает со скоростью, отвечающей среднему значению плотности тока, которое всегда меньше плотности тока прямого направления, скорость наращивания покрытия при таком способе ведения процесса выше, чем на постоянном токе 9. Это является следствием того, что плотность тока прямого направления может быть значительно больше плотности постоянного тока. Во время прохождения асимметричного тока через гальваническую ванну электрод, который в течение данного полупериода покрывается металлом, является катодом, а другой анодом. Количество металла, осаждающегося на образце во время катодных полупериодов, пропорционально среднему за период значению катодного тока. Если в цепь переменного тока измеритель магнитоэлектрической системы включен по схеме получения асимметричного тока, то через измеритель в течение периода проходит только одна полуволна тока. Вторая полуволна тока проходит в обратном направлении по параллельной ветви, в которую включен диод. Так как во второй половине периода ток в измерителе отсутствует, то второй интеграл равен нулю. Количество металла, которое растворяется на образцах во время анодных полупериодов, в свою очередь зависит от среднего значения анодного тока
1. При условии 1к 1а осаждается металла больше, чем растворяется, и толщина на детали увеличивается. Скорость наращивания будет пропорциональна разнице средних значений катодного и анодного токов, которая является постоянной составляющей асимметричного тока и характеризуется частью тока, фактически участвующего в осаждении металла фактический ток . Для дополнительной характеристики вводится еще один параметр отношение средних значений катодного и анодного токов, которое является показателем асимметрии. При р 1 катодный и анодный токи одинаковы между электродами в ванне проходит симметричный переменный ток. При р 1 ток становится асимметричным и тем больше, чем выше показатель асимметрии. Авторами работ , , а также нашими лабораторными исследованиями и производственными испытаниями было установлено, что применение асимметричного тока дает возможность осаждать с достаточной прочностью сцепления с основным метазлом железные покрытия из холодных хлоридных электролитов. Электролитическое осаждение сплавов началось почти одновременно с электроосаждением отдельных металлов. Еще Б. С. Якоби разработал метод гальванического латунирования из цианистых электролитов 3, а Рульц, примерно в то же время, разработал способ электролитического осаждения меднооловянистой бронзы из щелочноцианистого электролита. Оба эти способа находят широкое применение и в настоящее время. К электролитическим сплавам проявляется большой интерес, что объясняется возможностью получения материалов с новыми физикомеханическими свойствами. Несмотря на значительное количество исследований, и достигнутые успехи в области электроосаждения сплавов, все еще нет теории, согласно которой можно было бы осаждать сплавы заранее заданного состава.