Исследование электролитического формования сложнопрофилированных износостойких авиационных деталей в сульфаматном электролите никелирования

• Автор: Парфенова, Людмила Ивановна
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 109 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Объект исследования
1.2. Электролитическое формование
1.2.1. Механизм и кинетика образования композиционных электрохимических покрытий
1.2.2. Композиционные электрохимические покрытия на основе никеля
1.3. Электролиты никелирования. Сульфаматный электролит никелирования
1.4. Анализ применения различных наномодификаторов для
структурирования материалов в процессе электролитического формования
1.5. Цель и задачи исследования
Выводы
Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЯ НИКЕЛЯ В ПРОЦЕССЕ
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ
Выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СЕДИМЕНТАЦИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ НАНОМОДИФИКАТОРОВ В СУЛЬФАМАТНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ
3.1. Исследование седиментационной устойчивости суспензий
сульфаматного электролита никелирования с различными наномодификаторами
3.2. Исследование седиментационной устойчивости суспензий
различных наномодификаторов в сульфаматном электролите
никелирования с добавлением поверхностно-активного вещества
Выводы
Глава 4. ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ НИКЕЛЕВЫХ ПРОТИВОАБРАЗИВНЫХ ЗАЩИТНЫХ ОКОВОК.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ
4.1. Оборудование, применяемое в процессе электролитического формования никелевых противоабразивных защитных оковок
4.2. Экспериментальная установка для электролитического формования наноструктурированных образцов изделий
4.3. Технологическая оснастка. Моделирование опытной технологической оснастки для электролитического формования
противоабразивной защитной оковки
Выводы
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОСАЖДЕНИЕ НИКЕЛЯ
В РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОЛИТА НА ПЛОСКИЕ ЗАГОТОВКИ. СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННЫХ ОБРАЗЦОВ
5.1. Нанесение поверхностного слоя никеля на металлические заготовки в различных системах электролита с полученными оптимальными значениями элементов систем
5.2. Физико-механические свойства никелевых образцов
5.3. Физико-механические свойства наномодифицированных никелевых
образцов
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ Моделирование технологической оснастки для электролитического формования противоабразивной защитной оковки

ВВЕДЕНИЕ
Авиационная техника как один из наукоемких видов продукции характеризуется высоким инновационным уровнем. Одним из показателей внедрения новых, инновационных технологий является использование в изделиях авиационной промышленности современных материалов.
Металлы и их сплавы - одни из основных конструкционных материалов, используемых в авиационной промышленности. Разработка и совершенствование технологических процессов, обеспечивающих
сокращение расхода металлов и позволяющих повысить качество выпускаемых изделий, является весьма актуальной задачей. Одним из таких процессов является электролитическое формование, заключающееся в
получении деталей путем электроосаждения металла на форму в
гальванической ванне с последующим отделением металла от формы.
Анализ целого ряда изделий машиностроения показывает, что существует целый ряд деталей, которые экономически более выгодно получить электролитическим формованием. Возможно изготовление указанным методом накладок (оковок) переменного сечения для защиты лопастей летательных аппаратов, резервуаров давления, газогенераторов, трубчатых тонкостенных деталей переменного сечения, формообразующих вставок пресс-форм.
Электролитическое формование успешно применяется для изготовления сложнопрофилированных тонкостенных деталей. Трудоемкость изготовления деталей данным методом в 3-5 раз ниже, чем при использовании механической обработки, а коэффициент использования металла достигает 0,80-0,95. Кроме этого, электролитическое формование перед механической обработкой или штамповкой имеет такие преимущества, как высокая точность воспроизведения сложного геометрического профиля, при этом сложность рельефа не увеличивает трудоемкости процесса; низкая стоимость оснастки и оборудования; возможность многократного использования форм;
Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЯ НИКЕЛЯ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ
Отработка технологического процесса и режима нанесения наноструктур на стальные образцы и закрепления его осадком никеля выполнялась в сульфаматном электролите, применяемый при формовании никелевых противоабразивных защитных оковок для воздушных винтов летательных аппаратов.
Для процесса электролитического формования наноструктурированных никелевых образцов необходима емкость (ванна), заполненная электролитом, в состав которого вводится специально приготовленная суспензия с наноструктурами. Емкость сосудов-ванн определяется объемом изготавливаемых изделий. В нашем эксперименте - это стеклянная емкость объемом 150 мл. Использование стеклянной емкости в данном эксперименте обусловливается удобством наблюдения за экспериментом. В ванну загружаются катод и анод, соединенные с источником постоянного тока. Анодом служит никелевая пластина размерами 40x43x5 мм. Марка анода -НПАН (непассивирующиеся аноды никелевые). Вследствие того, что анод в раствор погружен не полностью, а также из-за неравномерного растворения анода по периметру (наибольшее растворение анода происходит с боков в верхней половине погруженной части анода) образуются анодные отходы. Во избежание оседания в электролит шлама анод помещают в чехлы из хлориновой ткани (АРТ.86006с.). В качестве катода выступает стальной образец с очищенными и обработанными поверхностями. Для более равномерного и эффективного осаждения никеля соотношение площадей анода к катоду должно быть 2 к 1.
Технические характеристики экспериментальной установки:
- объем емкости электроосаждения, мл 150;