Способ нанесения композиционных покрытий

 

Изобретение относится к гальваническим способам нанесения композиционных покрытий и может быть использовано в ремонтных производствах и машиностроении. Цель - повышение скорости нанесения покрытий и содержания в них частиц второй фазы. Способ нанесения композиционных покрытий включает последовательно проводимые осушку покрываемой поверхности путем пропускания через нее импульсов электрического тока, механическое втирание частиц второй фазы в покрываемую поверхность и их заращивание электрохимическим осаждением металлов. Способ по сравнению с известным позволяет увеличить скорость осаждения покрытий на 28 - 48% и содержание частиц второй фазы в покрытиях до 29 - 40%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 25 0 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495118/02 (22) 21.10;88 (46) 15.07.91. Бюл. ¹ 26 (713 Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) Е.К.Липатов и М,П.Балуев (53) 621.357.7 (088.8) (56) Патент США ¹ 4576685, кл. С 25 О 5/54, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 960319, кл. С 25 0 15/00, 1981. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к гальваническим способам нанесения композиционных покрытий и может быть использовано в реИзобретение .относится к гальваническим способам нанесения композиционных покрытий и может быть использовано в ремонтных производствах и машиностроении.

Цель изобретения — повышение скорости нанесения покрытий и содержания в ниц частиц второй фазы.

Предлагаемый способ нанесения композиционных покрытий включает последовательно проводимые осушку покрываемой поверхности путем пропускания через нее импульсов электрического тока, механическое втирание частиц второй фазы в покрываемую поверхность и их заращивание электрохимическим осаждением металлов.

Деталь приводят во вращение с заданной частотой вращения. Первоначально на поверхность детали наносят слой металла.

После нанесения слоя металла определенной толщины включают источник импульсного тока. При пропускании импульсов тока через индуктор, покрытый жаростойкой изо„„. Ж„„1663057 А1 монтных производствах и машиностроении, Цель изобретения — повышение скорости нанесения покрытий и содержание в них частиц второй фазы. Способ нанесения композиционных покрытий включает последовательно проводимые осушку покрываемой поверхности путем пропускания через нее импульсов электрического тока, механическое втирание частиц второй фазы в покрываемую поверхность и их заращивание электрохимическим осаждением металлов.

Способ по сравнению с известным позволяет увеличить скорость осаждения покрытий на 28 — 48% и содержание частиц второй фазы в покрытиях до 29 — 40%. 2 табл. ляцией, в смежных с ним зонах покрываемой поверхности детали будут наводиться,, круговые токи обратной полярности. При движении импульсных токов по участкам покрываемой поверхности они осушаются от электролита. На осушенные участки покры-ваемой поверхности производится втира- 0 ние непроводящих частиц роликом, Ос, приводимым во вращение от сил трения при его контакте с покрываемой поверхностью детали. При втирании частиц в покрывае- ° мую поверхность детали пасту из этих час-: тиц подают в зону втирания и отводят из нее 4 обратно. После втирания непроводящих частиц производят их заращивание посредством нанесения покрытия на участки, ъ покрываемой поверхности детали, которые подвергались втиранию частиц. Заращивание осуществляют посредством пропускания электрического тока через слой электролита, расположенный в зазоре между покрываемой поверхностью детали и наружной поверхностью анода.

1663057

После заращивания слоя частиц, втираемых в покрытие, процесс сушки участков покрываемой поверхности, втирания частиц в эти участки, заращивание непроводя щих частиц повторяются в описанной выше последовательности.

Пример 1. Покрытие медь-дисульфид молибдена проводят с использованием электролита меднения содержащего, г/л:

Сернокислая медь 250

Серная кислота 50 и пасты дисульфида молибдена, содержащей, г:

Формидрон 80

Частицы дисульфид молибдена (б = 1- 10 мкм) 20

При этом плотность тока осаждения меди составляет 2 А/см, скорость движения электролита 2 м/с, расход электролит 2 10 м /с, расход пасты дисульфида молибдена

10 м /с, частота вращения покрываемой детали 48 с, скорость вращения покрываемой детали 2,2 м/с, амплитудное значение импульсного тока 3000 А, частота следования импульсов тока 0,1 с, время действия импульса тока 0,05 с, скважность импульсов тока 2, Пример 2. Наносят гальваническое композиционное покрытие на основе железо-цинкового сплава с механическим втиранием частиц графита. Нанесение покрытия производят из электролита, содержащего, г/л:

Сернокислый цинк 300

Сернокислое железо 25

Сернокислый натрий 100

Сернокислый алюминий 40

Графитовая паста содержит, г:

Формидрон 25

Глицерин 10

Графит (1-10 мкм) 15

Дистиллированная вода 50

Процесс ведут при следующих параметрах: плотность тока 5 А/см, скорость движения электролита 2,2 м/с, расход электролита 2 10 м /с, давление ролика на покрываемую поверхность детали 0,10

МПа, частота вращения покрываемой детали 42 с 1, скорость вращения покрываемой детали 2,0 м/с, амплитудное значение импульсного тока 3200 А, частота следования импульсов 0,1 с, время действия импульсов тока 0,040 с, сважность импульсов тока 2, Пример 3. Наносят гальваническое композиционное покрытие на основе цинкникелевого сплава с механическим втиранием частиц фталоцианина меди.

Нанесение покрытия производят из электролита, содержащего, г/л:

Цинк сернокислый 300

Никель аммоний сернокислый 50

Натрия уксуснокислый 50

Паста содержит, г:

5 Формидрон 50

Фталоцианин 16 меди (б = 1-5 мкм)

Дистиллированная вода 34

Процесс ведут при следующих парамет10 рах: плотность тока 5 А/см, скорость движения электролита 2,1 м/с, расход электролита 2 10 м /с, давление ролика на покрываемую поверхность детали 0,2

МПа, частота вращения покрываемой дета15 ли 44 с, скорость вращения покрываемой

-1 детали 2,1 м/с, амплитудное значение импульсного тока 2900 А, частота следования импульсов 0,09 с, время действия импульсов тока 0,06, скважность тока 2,0, 20 Характерные свойства предлагаемого процесса и наносимых покрытий в сопоставлении с известным способом приведены в табл,1, Величину износа определяют разно25 стью износов между прототипом и предлагаемым способом.

Скорость нанесения покрытия с учетом износа и величины износа в процентах при- ведена: для различных металлопокрытий

30 и частиц в табл. 1.

Как видно из данных табл.1 применение повышенного давления в известном способе при втирании частиц (10 — 12 кгс/см ) приводит к более высокому износу

35 покрытия в процессе его нанесения и как следствие к более низкой скорости осаждения, В предлагаемом способе втирание

40 частиц происходит в осушенную поверхность индукцидным нагревом, в результате чего натирание достигается при более низких давлениях. Кроме того, повышается адгезия частиц к наносимому слою металла

45 и их содержание в покрытии. Значения силы адгезии частиц дисульфида молибдена, графита, фталоцианина меди с соответствующими металлопокрытиями в известном способе при давлениях натирания 0,6 — 1,2

50 МПа и предлагаемом при 0,1 — 0,3 MRa находятся соответственно с пределах 1,10—

1,16 Н и 1,15 — 1,40 Н, В табл.2 приведены данные по зависимости количества частиц в покрытиии в за55 висимости от силы адгезии.

Как видно из данных табл.1 и 2, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить скорость осаждения покрытий на 28 — 48 и увеличить содержание частиц в покрытии до 29 — 40/:

1663057

Таблица 1

Свойства процесса и покрытий

Способ

Предлагаемый по примеру

Известный по примеру

2 ) 3

1 2 3

2 5 5

5 5

31,5

19

25

0,2

0,1

0,3

1,2

1,2

30

30

0,986

1, 480

О, 384

О, 720

1,00

Та блиц а 2

Количество частиц в покрытии, об.% (усредненные значения) Опыт Сила адгезни, И в медном покрытии— цинк-нике левом — частиц фталоцианина меди в железоцинковом частиц графита частиц дисульфида молибдена

О, 72-1, 00

1,00-1, 16 .1, 16-1, 30

1, 30-1, 39

18,1

25,3

29,8

37,6

16,9

23,4

28,7

36,4

19,3

27,5

30,8

40,2

2

Составитель l0.Ипатов

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 2239 Тираж 396 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

Формула изобретения

Способ нанесения композиционных покрытий, включающий механическое втирание частиц второй фазы в покрываемую поверхность и их заращивание электрохимическим осаждением металлов, о т л и ч аПлотность тока, А/см 2

Скорость нанесения покрытия (с учетом износа), мкм/мин 12

Удельное давление втирания частиц, ИПа 1,0

Износ покрытия от давления инструмента в сравнении с прототипом, X 28

Время нанесения покрытия, мин 25

Толщина покрытия с, учетом износа, мм 0,300 ю шийся тем; что, с целью повышения скорости нанесения покрытий и содержания в них частиц второй фазы, перед механическим втиранием частиц осуществляют

5 осушку покрывамой поверхности путем пропускания импульсов электрического тока.