Малоотходная технология восстановления деталей сельскохозяйственной техники из алюминиевых сплавов гальванопокрытиями

• Автор: Бакаева, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Сплавы алюминия, применяемые в сельскохозяйственном машиностроении
1.2 Анализ способов восстановления деталей из алюминиевых сплавов
1.2Л Восстановление деталей из алюминиевых сплавов с применением электрохимических способов
1.3 Способы специальной подготовки поверхности деталей из алюминиевых сплавов перед нанесением покрытий
1.4 Выводы, цель и задачи исследований
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ ОСАЖДЕНИЯ
2.1 Строение и свойства оксидных пленок на алюминиевых сплавах и условия получения прочносцепленныхпокрытий
2.2 Теоретические предпосылки растворения оксидных пленок в электролите осаждения
2.3 Выводы
ГЛАВА 3 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследований
3.2 Оборудование и материалы для проведения исследований
3.3 Выбор, приготовление, контроль и корректировка электролита
3.4 Исследование подготовки поверхности
3.5 Исследование граничного слоя между основой и покрытием
3.6 Определение химического состава сплава

3.8 Определение сцепляемости покрытий
3.9 Исследование производительности процесса
3.10 Измерение микротвердости покрытий
3.11 Испытание на изнашивание покрытий
3.12 Математическая обработка данных и определение ошибки эксперимента и повторности опыта
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1 Исследование подготовки поверхности деталей из алюминиевых сплавов в электролите осаждения и сцепляемости покрытий
4.2 Исследование химического состава сплава
4.3 Исследование производительности осаждения покрытий
4.4 Исследование толщины покрытий
4.5 Исследование микротвердости покрытий
4.6 Исследование износостойкости покрытий
4.7 Выводы
ГЛАВА 5 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С ПОДГОТОВКОЙ ПОВЕРХНОСТИ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ ОСАЖДЕНИЯ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 Общие рекомендации для разработки технологического процесса восстановления
5.2 Расчет технико-экономической эффективности восстановления посадочных отверстий подшипниковых щитов электродвигателей типа 4А90Ь
5.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Вопросы восстановления деталей машин сегодня приобретают актуальность в связи с резким сокращением поставки техники сельскому хозяйству, старением машинно-тракторного парка, увеличением срока эксплуатации машин и оборудования III.
Важный резерв снижения стоимости ремонта машин в условиях дефицита запасных частей, других материально-сырьевых ресурсов — использование восстановленных изношенных деталей. Однако реализуется он крайне неэффективно. Объем их восстановления в последние годы сократился вдвое и составляет 9... 10 % от использованных новых запасных частей /2,3/.
Технологии, используемые для восстановления изношенных деталей машин, оказывают решающее влияние на их послеремонтный ресурс, а работоспособность отремонтированных машин определяется качеством восстанавливаемых деталей.
Современные тенденции в развитии сельскохозяйственного машиностроения, автомобилестроения предусматривают увеличение номенклатуры деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов.
В настоящее время известно достаточно большое количество технологий восстановления изношенных деталей сельскохозяйственной техники из алюминиевых сплавов. Однако наиболее широкое применение получили различные технологии, связанные со сваркой, наплавкой, различного рода напылением, металлизацией, напеканием и др. Несмотря на то, что износ большинства деталей не превышает 0,3 мм, около 70% их восстанавливают наплавкой, требующей большого расхода дорогостоящих проволоки, порошка, а также значительного объема механической обработки /4,5/.
Для деталей из алюминиевых сплавов с небольшими износами целесообразно применять способ восстановления нанесением гальванопокрытий. Применяя электрохимический способ восстановления можно не только восстановить первоначальные свойства деталей, но и значительно повысить их.

Выделение водорода происходит, главным образом, на неметаллических включениях, примесях, которые являются микрокатодами, рассеянными в большом количестве по всей поверхности металла / 93,94,95 /. Это обусловлено тем, что примеси образуют в сплаве местные микроэлементы, в результате работы которых и начинает ускоряться процесс разрушения.
Атомы водорода, реагируя с оксидами металлов, присутствующими в оксидной пленке на алюминиевых сплавах, восстанавливают их:
СиО + 2е + Н+ = Си0 + ОН' (2.5)
М§0 + 2ё + Н+ = Мё° + ОН' (2.6)
Одновременно с этим атомы примесей реагируют с кислотой, переходя в раствор с выделением водорода, усиливая разрушение оксидной пленки /97,105/. Это взаимодействие описывается уравнением:
Ме + Н2804= Ме304+ Н2 Т (2.7)
Взаимодействие оксида алюминия с кислотой происходит по уравнению:
А120з+ЗН2804=А12(804)з+ ЗН20 (2.8)
В итоге, в результате как электрохимических, так и химических
реакций происходит растворение оксидной пленки и «взрыхление» ее от
основного металла пузырьками выделяющегося водорода (рисунок 2.4)/110/.
Рисунок 2.4 - Схема взрыхления оксидной пленки. 1 - электрод -анод,
2 - электролит, 3 - пузырьки водорода, 4 - оксидная пленка, 5 - деталь -катод.