Антизадирные градиентные серебряно-алмазные покрытия для опор буровых долот

• Автор: Галлямов, Альберт Рафисович
• Шифр специальности: 05.16.09, 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 153 с. : ил.

1.1 Анализ стандартной технологии нанесения антифрикционных серебряных покрытий

1.2 Анализ проблем создания технологического оборудования для серебрения на асимметричном переменном токе, технических средств и методик контроля качества серебряных покрытий.
1.3 Анализ проблем технологии нанесения и методов повышения триботехнических свойств серебряных покрытий.

1.4 Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СЕРЕБРЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН, СРЕДСТВ И МЕТОДИК КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ.
2.1 Разработка автоматизированной установки для электрохимического нанесения серебряных покрытий на асимметричном переменном токе.
2.2 Разработка методик триботехнических испытаний серебряных покрытий для элементов опор буровых долот с использованием оригинального трибометра.

2.3 Разработка методики и прибора для оценки адгезии покрытий

2.4 Разработка методики оценки газонасыщения детали

с серебряным покрытием.

2.5 Выводы по 2ой главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ГРАДИЕНТНЫХ СЕРЕБРЯНОАЛМАЗНЫХ ПОКРЫТИЙ НА АСИММЕТРИЧНОМ ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ НА ЕГО СВОЙСТВА
3.1 Анализ процессов, протекающих при серебрении на асимметричном переменном токе в бесцианистом электролите.
3.2 Разработка подготовительных технологических операций
перед серебрением
3.3 Разработка технологии нанесения градиентных
серебряноалмазных покрытий
3.4 Разработка финишных технологических операций после
серебрения деталей.
3.5 Выводы по 3ей главе.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ГРАДИЕНТНЫХ СЕРЕБРЯНОАЛМАЗНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИХ МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
4.1 Исследование физикомеханических свойств
серебряноалмазных покрытий
4.2 Исследование триботехнических свойств
серебряноалмазных покрытий
4.3 Выводы по 4ой главе.
ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНАСТКИ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ГРАДИЕНТНЫХ СЕРЕБРЯНОАЛМАЗНЫХ ПОКРЫТИЙ НА
ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПАР ТРЕНИЯ
5.1 Внедрение технологии нанесения градиентных серебряноалмазных на плавающие элементы опор буровых долот для оснащения долот
ОАО Волгабурмаш.
5.5 Выводы по 5ой главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. АКТЫ ПРОВЕДЕНИЯ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ. 4 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ДИПЛОМЫ И НАГРАДЫ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА ДЛЯ СЕРЕБРЕНИЯ НА АСИММЕТРИЧНОМ ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Выбор растворителя при обезжиривании заготовки органическими растворителями зависит от обрабатываемого материала. Универсальным растворителем для всех металлов и сплавов кроме титана является тетрахлорэтилен. Обработка ведется при температуре 1С в течение 0,5 минут с последующей выдержкой в парах растворителя до 5 мин. Электрохимическое обезжиривание всех металлов, сплавов и покрытий производится в водном растворе три натри йфосфата . С и плотности тока 2. Адм2 в течение 0,5. Данную стадию сопровождает нежелательный процесс газонасыщения материала основы за счет выделения водорода на катоде и кислорода на аноде. Особенно опасен процесс наводороживания стальных заготовок, поскольку может привести к снижению трещиностойкости основы. Растворы и режимы травления зависят от обрабатываемого материала. Например, для термообработанных сталей используют раствор серной
. Обработку производят на аноде при температуре . С и плотности тока 7. Адм2. Длительность травления подбирают опытным путем, но излишне длительное травление может привести к значительным отклонениям в геометрических размерах заготовок. Химическая активация заготовок из сталей и медных сплавов производится в растворе серной или соляной кислот . Далее на активированную поверхность наносят тонкий слой 1. Подслой под серебрение наносится для повышения прочности сцепления покрытия с основой. Медный подслой на детали из медных сплавов наносят в растворе меди И сернокислой 5водной 0. ЗАдм2. При скорости осаждения около 0,4. Медное покрытие в качестве подслоя должно обладать высокой прочностью, пластичностью, электропроводностью, сниженной шероховатостью и быть максимально равномерными по толщине, без разрастания по краям. После нанесения меди приступают к основному этапу серебрению. В при обработке на подвесках, и . В при обработке насыпью . Обработка проводится при комнатной температуре с режимами, зависящими от выбранного электролита и материала основы. Плотность тока как правило не превышает 1,5 Адм2. Рис. Толщина серебряных покрытий, предусмотренная ГОСТом 9. ГОСТ 0 приведены в таблице 1. Структура и химический анализ переходной зоны сереброникельсталь косой шлиф. Несмотря на довольно жесткий регламент по точности задания плотности тока отклонения не должны превышать Ы0 скорость осаждения может существенно изменяться, поэтому ее устанавливают экспериментально в ходе предварительных испытаний. В процессе электрохимического осаждения покрытия в электролите, существует проблема, связанная с наводороживанием поверхности покрываемой детали, поскольку в процессе серебрения на катоде происходит выделение свободного водорода. Наводороживание может существенно снизить механические свойства основы и привести к снижению эксплуатационных характеристик детали. Применение обезводороживания отчасти решает проблему, но сопряжено с дополнительными затратами энергии на термообработку. Таким образом, уменьшение наводороживания также является важной проблемой при нанесении антифрикционных покрытий. На заключительной стадии стандартный процесс серебрения завершается промывкой в непроточной воде, промывкой в проточной воде, пассивированием, промывкой и сушкой. В целом можно отметить, что описанная технология в настоящее время значительно устарела. Практика эксплуатации серебряных покрытий в опорах скольжения показала, что для применяемых в настоящее время серебряных покрытий характерны технологические и эксплуатационные дефекты, показанные на рис. Это требует дальнейших исследований по совершенствованию структуры, состава и технологии нанесения серебряных покрытий. Таблица 1. У, УХЛ ХЛ 2. ТСЗ1 3. УХЛ ХЛ. ТС 4 4. УХЛ ХЛ. ТВ. ТС. О. М, ГМ, ОМ. В 4. ТС 1. ТВ. Т. О 2. ТВ. Т3 3. ТВ. М. ТМ, ОМ. В 4 4. ГС 1 У, УХЛ ХЛ 1 1. ТВ. О. М. ТМ. ОМ В 1. У. УХЛ ХЛ 1 ТВ. Т. О 1 2 ТВ. Т 3 М. ТМ. ОМ. ТВ, Т,0 1 УХЛ ХЛ. ТВ. ТС. ТМ, ом, в 5 5. М. ТМ. ОМ. Медь и медные сплавы Для повышения поверхностной электропроводности, снижения переходного сопротивления 3 6 9 9 9 9 На электроконтактные детали рекомендуется наносить местные покрытия. Рис. Основные дефекты серебряных покрытий.