Способ получения композиционных покрытий

 

Изобретение относится к гальваностегии , в частности к получению композиционных покрытий на основе меди. Цель изобретения - снижение шероховатости и повышение износостойкости покрытий. Способ включает осаждение основного металла и механическое втирание в него частиц дисульфида молибдена При этом осаждение основного металла ведут путем пропускания постоянного электрического тока плотностью 12-21 кА/м2 через твердый электролит, содержащий 1 мольиодида меди, и смесь, состоящую из 1 моль хлорида рубидия, 2 моль хлорида меди, 2 моль иодида меди, при соотношении иодида меди и смеси 2 : 1 Процесс нанесения покрытий осуществляют при температуре, соответствующей суперионному состоянию электролита, а через обрабатываемую поверхность дополнительно пропускают электрический ток плотностью 120 - 220 кА/м . Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 25 D 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4341751/02 (22) 14.12,87 (46) 23,05,91, Бюл.N.19 (71) Тюменский индустриальный институт им,Ленинского комсомола (72) Е.К.Липатов (53) 621,357.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N.

463746, кл. С 25 D 3/38. 1971.

Авторское свидетельство СССР ¹

960319, кл. С 25 О 15/00, 1981, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к получению композиционных покрытий на основе меди. Цель изобретения — снижение шероховатости и

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к получению композиционных покрытий на основе меди.

Цель изобретения — снижение шероховатости .и. повышение износостойкости покрытий.

Способ включает осаждение основного металла и механическое втирание в него частиц дисульфида молибдена, При этом осэждение основного металла ведут путем пропускэния постоянного электрического тока плотностью 12 — 21 кА/м через твер2 дый электролит, содержащий 1 моль иодида меди, и смесь, состоящую из 1 моль хлорида рубидия, 2 моль хлорида меди, 2 моль иодида меди, при соотношении иодида меди и смеси 2: 1. Процесс нанесения покрытий осуществляют при температуре, соответствующей суперионному состоянию электролита, и через обрабатываемую поверхность Ы 1650789 А1 повышение износостойкости покрытий.

Способ включает осаждение основного металла и механическое втирание е него частиц дисульфида молибдена. При этом осаждение основного металла ведут путем пропускания постоянного электрического тока плотностью 12 — 21 кА/м через твер2 дый электролит, содержащии 1 моль иодида меди, и смесь, состоящую из 1 моль хлорида рубидия, 2 моль хлорида меди, 2 моль иодида меди, при соотношении иодида меди и смеси 2: 1. Процесс нанесения покрытий осуществляют при температуре, соответствующей суперионному состоянию электролита, а через обрабатываемую поверхность дополнительно пропускают электрический ток плотностью 120 — 220 кА/м, дополнительно пропускают электрический ток плотностью 120 — 220 кА/м .

Слой- твердого электролита располагают между анодом и деталью, служащей в 0 качестве катода, В процессе нанесения по- (Л крытий поддерживают суперионное состоя- С) ние электролита посредством нагрева поверхности анода и детали электрическим QQ током, Сглаживание неровностей на детали достигается за счет дополнительного пропускания через ее поверхность электрического тока.

Способ осуществляют следующим образом.

В пространство между анодной и катодной поверхностями подают порошкообразный электролит. После заполнения пространства электролитом его подогревают до перехода в суперионное состояние.

Для этого пропусканием переменного тока промышленной или высокой частоты по вит1650789 кам петлеобразных индукторов нагревают наружные поверхности анода и детали. При достижении температуры электролита, соответствующей суперионному состоянию, нагрев прекращают и включают источник 5 технологического тока.

Для устранения дендритообразования и других неровностей на детали по нагреваемой поверхности дополнительно пропускают постоянный или переменный ток. 10

После нанесения покрытия определенной толщины в межэлектродное пространство вводят непроводящие частицы дисульфида молибдена и производят их механическое втирание в основное покрытие. 15

Испытания на износостойкость проводят на круглых цилиндрических образцах диаметром 60 мм и длиной 20 мм. Для испытания применяют токарный станок модели

1К62, в патроне которого устанавливают ап- 20 равку для установки образца. Образец приводят во вращение с частотой 52 1/с.

Поверхность образца, на которой нанесено покрытие, приводят в соприкосновение с неподвижной пластиной, установленной в 25 резцедержателе, с.усилием 12 кг, Испытания проводят в течение 1 ч. После этого проводят измерения наружного диаметра.

Величину износа определяют как разность измерений наружного диаметра в начале и 30 в конце испытания с применением формулы

И = (До — Ди) х лДо/2, где До — наружный диаметр образца пе- 35 ред испытанием;

Ди — наружный диаметр образца после испытания;

И вЂ” величина износа.

Обьем изношенной части образца опре- 40 деляют по уравнению I/ = И+ Л(мм ), где Л вЂ” длина образца, мм. 45

Пример 1. Производят покрытие вала с наружным диаметром 60 мм и длиной 85 мм по предлагаемому способу, Материал валика — ст,40Х. Термообработка — закалка

HRC = 43 — 47. 50

Нанесение покрытия на основе меди и дисульфида молибдена производят при следующих парамерах: напряжение на электродах 6В; сила технологического тока 25А; плотность технологического тока 12,0 55

КА/м; давление упругого ролика 0,32 МПа; угловая частота вращения детали 72 1/с; линейная скорость вращения детали 2,1 м/с; давление при прессовании порошковой массы твердого электролита 0,3 МПа; электролит на основе 65 СЫ + 35 смеси из СиС1 и RSCI; температура электролита в суперионном состоянии 422 С; плотность дополнительного тока, протекающего no покрываемой поверхности детали 120 КА/м2; время нанесения покрытия 29 мин; шероховатость покрываемой поверхности 2,5 мкм; обьемное содержание дисульфида молибдена в покрытии 19,8 ; скорость осаждения

0,41 10 мм/мин; толщина покрытия 0,07 м; размер частиц дисульфида молибдена 0,005 мм; износ (объемный) 0,074 мм .

П р и м е .р 2, Произвоядят нанесение композиционного. покрытия на деталь, аналогичную примеру 1. При аналогичных параметрах давления упругого ролика, угловой частоте вращения детали, линейной скоро.сти, давлении при прессовании состава электролита остальные параметры имеют следующие значения: напряжение на электродах 9 В; сила технологического тока 38А; плотность технологического тока 17,2

КА/м; температура электролита в суперионном состоянии 450К; плотность дополнительного тока 180 КА/м; время нанесения покрытия 22 мин; шероховатость покрываемой поверхности детали 2,2 мкм: объемное содержание дисульфида молибдена в покрытии 21,2%; скорость осаждения

0,73 10 мм/мин; толщина покрытия 0,12 мм; износ (объемный) 0,87 мм .

Пример 3. Производят нанесение композиционного покрытия на основе меди и дисульфида молибдена на деталь, аналогичную примеру 1, При аналогичных параметрах давления упругого ролика, угловой частоте и линейной скорости вращения детали, давления при прессовании и состава электролита остальные параметры имеют следующие значения: напряжение на электродах 12 В; сила технологического тока 47А; плотность технологического тока 2 1.0

КА/м; температура электролита в суперионном состоянии 459К; плотность дополнительного. тока 220 КА/м; время нанесения покрытий.1 8 мин; шероховатость покрываемой поверхности 2,0 мкм; объемное содержание частиц покрытий 22,6 ; износ (объемный) 0,068 мм, Как видно из приведенных данных, изобретение обеспечивает повышение износостойкости покрытий, что позволит использовать предлагаемый способ при восстановлении и изготовлении деталей машин.

Формула изобретения

Способ получения композиционных покрытий на основе меди, включающий электроосаждение основного металла и механическое втирание в него частиц ди1650789

Составитель В.Игнатьев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Редактор И.Дербак

Заказ 1588 Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 сульфида молибдена, отличающийся тем, что, с целью снижения шероховатости и повышения износостойкости покрытий.. электроосаждение основного металла ведут путем пропускания постоянного электрического тока плотностью 12 — 21 кА/м через г твердый электролит, содержащий 1 моль иодида меди, и смесь, состоящую из 1 моль хлорида рубидия, 2 моль хлорида меди, 2 моль иодида меди при соотношении иодида меди и смеси 2: 1, и температуре, соответствующей суперионному состоянию

5 электролита, с дополинительным пропусканием через обрабатываемую поверхность электрического тока плотностью 120 — 220 кА/м .