Электроосаждение железо-боридных покрытий и их термическая обработка

• Автор: Сафронов, Руслан Игоревич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Введение
Глава 1. Состояние вопроса об электроосажденни покрытий, применяемых для восстановления и поверхностного упрочнения деталей машин

1.1. Применение электроосажденных покрытий для восстановления деталей

1.2. Железнение

1.3. Электроосаждение износостойких сплавов

1.4. Выбор нестационарных условий электролиза

1.5. Термические и химикотермические способы

упрочнения железных покрытий

1.6. Цель и задачи исследования

Глава 2. Общая методика исследования

2.1. Материалы исследования

2.2. Методика исследования
Глава 3. Исследование условий электроосаждеиия
железоборидиых покрытий
3.1. Методика исследований
3.2. Результаты исследований условий электроосаждения железоборидных покрытий и их обсуждение
3.3. Результаты исследований содержания бора в железоборидных покрытиях
3.4. Результаты исследований микротвердости железоборидных покрытий
3.5. Исследование внутренних напряжений в легированных
железных покрытиях
3.5.1. Методика исследования внутренних напряжений
3.5.2. Внутренние напряжения в сплаве РсВ
3.6. Исследование прочности сцепления электроосажденных двухкомпонентных покрытий со сталью
3.6.1. Методика исследования прочности сцепления
3.6.2. Результаты испытаний и их обсуждение
3.7. Исследование износостойкости электроосажденного легированного железа
3.7.1. Некоторые вопросы о механизме изнашивания электроосажденных железных покрытий
3.7.2. Результаты исследования износостойкости РеВ покрытия Выводы
Глава 4. Исследование структуры и фазового состава РеВ
покрытий после отжига и химикотермической обработки
4.1. Структурная неоднородность электролитических сплавов
4.1.1. Фазовый состав электроосажденных сплавов
4.2. Термическая обработка электролитических покрытий
4.2.1. Отжиг электролитических сплавов
4.3. Влияние химикотермической обработки на структуру
и свойства электроосажденных сплавов на основе железа
4.3.1. Особенности совместного насыщения гальванических железных покрытий углеродом, азотом и серой
4.3.2. Насыщающая среда для низкотемпературного сульфоцианирования
4.3.3. Влияние режимов сульфоцианирования на глубину диффузионных слоев
4.3.4. Твердость и фазовый состав сульфоцианированных слоев
4.3.5. Износостойкость сульфоцианированных слоев
4.3.5.1. Износостойкость сульфоцианированных покрытий
при трении скольжения без смазки
4.3.5.2. Износостойкость сульфоцианированных электролитических покрытий при трении со смазкой
4.3.5.3. Износостойкость сульфоцианированных
электролитических покрытий в присутствии абразива
4.3.6. Влияние электроосажденных покрытий на усталостную прочность стальных изделий
Выводы
Глава 5. Производственные рекомендации для восстановления деталей машин электролитическими железоборидными покрытиями
5.1.Технологический процесс восстановления и упрочнения деталей электролитическими железоборидными покрытиями
5.2. Корректировка электролита
5.3. Производственные рекомендации по сульфоцианированию
5.4. Эксплуатационная проверка работоспособности деталей, восстановленных путем электроосаждения железоборидного покрытия
Общие выводы
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


При введении в электролит хлористого кальция повышается электропроводность электролита и несколько повышается твердость осадков железа. Концентрацию СаС6Н в электролите не следует допускать более 0 кгм3, так как при более высокой концентрации хлористого кальция осадки получаются шероховатыми , . Процесс осаждения покрытия ведется при температуре электролита
3. К, катодной плотности тока . Адм . Покрытие имеет следующий состав железо . Износостойкость электролитических осадков железа можно повысить легированием хромом 3, , . Осадки с высоким содержанием хрома удалось получить лишь из электролитов, содержащих соли трехвалентного хрома, однако выход по току в этих растворах сравнительно низкий. ГОСНИТИ для повышения коррозионной стойкости и износостойкости рекомендуются железоникелевые покрытия. Повышенная износостойкость железоникелевых покрытий объясняется наличием в сплаве никеля, который оказывает легирующее действие и улучшает режим трения. Наличие никеля в электролитическом покрытии обуславливает получение более плотных и вязких осадков, отличающихся не только высокой износостойкостью, но и повышенной сопротивляемостью коррозии. Толщину слоя железоникелевых покрытий можно получить до 1 мм на сторону . Железоникелевый сплав можно получать из электролита, содержащего хлориды обоих металлов , . Такой сплав отличается высокой коррозионной стойкостью и теплостойкостью. Однако твердость его не превышала МПа. Улучшения физикомеханических свойств электролитических покрытий путем введения в электролит различных добавок добились Г. В. Рошкович , Ю. Д. Мошкович , И. Н. Коренчук и др. Большой научный и практический интерес представляют электролитические сплавы фосфора с металлами. Это объясняется тем что, фосфор придает электролитическим осадкам особые физикомеханические и магнитные свойства. Термообработка железофосфорных сплавов при температуре около 3 К значительно повышает твердость и износостойкость, что представляет значительный интерес для ремонтного производства с целью восстановления и поверхностного упрочнения деталей машин. Электроосаждением получены следующие сплавы фосфора никельфосфор, кобальтфосфор, железофосфор, хромфосфор, а также некоторые тройные сплавы ,,,,,. Существенно для оценки процесса электроосаждения металлфосфорного сплава знание механизма выделения фосфора из электролита. П.М. Вячеславов предполагает, что фосфор в осадок переходит как химическим, так и электрохимическим путем. М.М. Мельников, В. В. Бондарь и Ю. М. Полукаров указывают, что, поскольку потенциалы разрядов равны Бе,В, Р0,В по данным Литимера или 0, по данным П. М. Вячеславова и Н. П. Федотьева, совместное соединение инов на катоде возможно, хотя данные, свидетельствующие о разряде Р из водных растворов, в литературе отсутствуют. Электролитические сплавы фосфора с металлами подгруппы железа можно осаждать из нескольких электролитов. Бреннер, Куш и Вильямс установили, что сплав никельфосфор можно получить электрохимическим способом из электролитов на основе фосфористой и ортофосфорной кислот. Изза дефицитности фосфорной кислоты она была успешно заменена гипофосфитом натрия. Присутствие в электролите ортофосфорной кислоты необходимо для стабильности электролита. В таком случае изменение концентрации гипофосфита натрия происходит в 4. Н.П. Федотьев и др. Сплавы никеля с фосфором могут быть получены электрохимическим и химическим способами . При химическом способе получения фосфорного покрытия содержание фосфора в осадке составляет 5. При электрохимическом осаждении никельфосфорного сплава процент фосфора в осадке может изменяться в широких пределах от 0,5 до . Основным преимуществом электрохимического осаждения никельфосфорного сплава является возможность скоростного наращивания сплава в отличие от химического осаждения, где скорость процесса весьма невелика 6. Содержание фосфора в осадке зависит от условий электролиза и от концентрации гипофосфита натрия. Так, с увеличением концентрации гипофосфита в электролите от 0, до 5. При увеличении концентрации гипофосфита натрия свыше кгм3 содержание фосфора в осадке оставалось практически неизменным.