Состав для фрикционно-механического нанесения покрытий

 

Для нанесения противсзадирных покрытий фрикционно-механическим способом, преимущественно натирающим инструментом из меди или медных сплавов (латунь, бронза), предлагается состав, содержащий, мас.%. хлорид олова или хлорид цинка 1,0 - 5,0. глюкоза 0,5 - 3,0, глицерин 35 - 40. вода остальное 1 табл.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 4945315/26 (22) 12.03.91 (4B) 15.12.93 Бюл. Ne 45-46 (71) Московский институ инженеров сельскохозяйственного производства имГорячкина (72) Балабанов В.И„Челюбеев В.В. (73) Балабанов Виктор Иванович (54) СОСТАВ ДЛЯ ФРИКЦИОННО-МЕХАНИ(19) RU (1Ц 2ОО4622 С1 (51) 5 С23 С26 00

ЧБСКОЮ НАНБСБНИЯ ПОКРЫТИЙ (57) Дпя нанесения противозадирных покрьпий фрикционно-механическим способом, преимущественно натирающим инструментом из меди или медных сплавов (латунь, бронза), предлагается состав, содержащий мас%: хлорид олова или хлорид цинка 1.0 — 5,0. глюкоза 0,5 — 3.0; глицерин 35 — 40; вода остальное. 1 табл.

ЬЭ

Ю

СР

4й

Ch

ЬЭ

ЬЭ

2004622

Нанесение покрытий осуществляется при скорости скольжения натирающего ин50 струмента 0,15-0,3 м/с. Уменьшение скорости обработки снижает производительность процесса, а увеличение ведет к снижению сплошности покрытия и ухудшению противозадирных свойств. Удельное давление на55 тирающего инструмента, обеспечивающее формирование равномерного покрытия ярко-желтого цвета, находится в пределах 5-7

МПа. Обработка на данных режимах позволяет эа 2-3 мкм, с параметром шероховатости аналогичным исходной поверхности.

Изобретение относится к области нанесения покрытий фрикционно-механическими способами.

Известна поверхностно-активная среда для нанесения натиранием покрытий из меди и медных сплавов, включающая олеиновую кислоту, изопропиловый спирт, соляную кислоту и глицерин. Недостатком данной среды является наличие соляной кислоты, что требует соблюдения мер безопасности при использовании среды и оказывает неблагоприятное корродирующее действие на металла основы. Использование в качестве основы глицерина существенно увеличивает вязкость состава и создает трудности с подачей состава в зону обработки.

Известен состав для нанесения покрытий натиранием, содержащий хлорид меди, глюкозу, оксид кремния и глицерин, который наносится на обрабатываемую поверхность с помощью резинового ролика.

Недостатком известного состава является недостаточно высокое качество покрытия, вследствие того, что образование покрытия происходит лишь за счет осаждения из состава меди. Кроме того, частицы оксида кремния, будучи затертыми в покрытие, оказывают абразивное действие на поверхность контртела в процессе эксплуатации, Использование в качестве основы глицерина существенно увеличивает вязкость состава и создает трудности с подачей состава в зону обработки, что требует увеличения количества проходов натирающего инструмента.

Целью изобретения является улучшение противозадирных свойств покрытий и повь1шение производительности процесса нанесения покрытий, Указанная цель достигается за счет того. что состав для фрикционно-механического нанесения покрытий, преимущественно, натирающим инструментом из меди или медных сплавов (латунь, бронза), включающий conb металла покрытий, глюкозу и глицерин, отличается тем, что он дополнительно содержит воду, а в качестве соли металла покрытий — хлорид олова или хлорид цинка, в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид олова или хлорид цинка 1,0 — 5,0

Глюкоза 0,5 — 3,0

Глицерин 35-40

Вода Остальное

Процесс нанесения покрытий осуществляется за счет использования явления переноса металла при трении в присутствии технологической среды, содержащей соли металла покрытий. В качестве натирающего

45 инструмен ra преимущественно используется медь или медные сплавы (латунь, бронза), составляющие основу покрытия, а восстановление и осаждение содержащейся в составе соли олова или цинка позволяет получить более равномерное покрытие с высокими противозадирными свойствами. Использование в качестве основы воды позволяет данный состав применять в различных станках, имеющих циркуляционную подачу жидкости в зону обработки, а присутствующая в составе глюкоза позволяет активизировать процесс фрикционно-механического натирания, уменьшить давление и увеличить скорость обработки, что повышает производительность процесса нанесения покрытия.

Количественное содержание элементов обусловлено следующим, Содержание солей олова или цинка ниже 1,0 не обеспечивает формирования покрытия с высокими противозадирными свойствами. Содержание солей выше 5,0% приводит к усилению коррозионного действия состава на обрабатываемую поверхность и ведет к перерасходу соста an я ю щей.

Содержание глюкозы ниже 0,570 не обеспечивает восстановления достаточного количества металла из состава. Содержание восстановителя более 3,0 не улучшает свойств покрытия и существенного роста и роиз водит ел ь ности и роцесса на несения покрытия, а в то же время ведет к перерасходу составляющей.

Содержание глицерина в количестве

35-4070 обеспечивает оптимальную вязкость состава и необходимую концентрацию поверхностно-активных веществ, образующихся в результате трибодеструкции глицерина.

Вода оказывает охлаждающее действие, обладает хорошей растворяющей способностью по отношению к другим компонентам состава и существенно уменьшает вязкость, что позволяет использовать состав в циркуляционных системах.

2004622

Фрикционно-механическое нанесение покрытия с использованием предлагаемого состава, кроме химического активирования поверхности органическими компонентами, обеспечивает дополнительную активацию процесса за счет срабатывания механического канала (разрушение оксидных пленок в зоне контакта), термического канала (интенсивный нагрев локальных участков поверхности) и канала, связанного с выходом на контактную поверхность дислокаций при пластическом деформиравании в зоне контакта. В результате обработки с использованием предлагаемого состава образующееся покрытие представляет собой металл, обогащенный вблизи свободной поверхности цинком или оловом, а внизу состоящей из меди, диффундирававшей в металл основы, Таким образом, в покрытии обеспечивается положительный гаадиент механических свойств.

Образцы состава для фрикцианно-механического нанесения покрытий оценивали лабораторными методами на машине трения CMT-1 по схеме "ролик-колодка", Ролики и колодки изготовляли иэ стали 45.

Шероховатость поверхности оценивали профилаграфом-прафиламетром ВЭИ-201 завода "Калибр". Коэффициент трения замеряли, непрерывно регистрировали на ленте патенциометра KCfl-2-0,05. Равномерносгь покрытия оценивали визуально, используя лупу четырехкратного увеличения. Испытания покрытий проводили на постоянной нагрузке 980 Н и частоте вращения ролика 50 мин . Пративаэадирные свойства оценивали па изменению коэффициента трения в зависимости от пути трения.

Покрытия наносили, используя пять вариантов составов: одного варианта состава прототипа; четырех вариантов состава, предлагаемого авторами, с разными концентрациями составляющих, соотношение которых выражается в мас.7;:

3

Остальное

3

Остальное (56) Авторское свидетельство СССР

N. 954516, кл. С 23 С 26/00, 1980.

45 Авторское свидетельство СССР

М 1203136, кл. С 23 С 26/00; 1983.

Вариант!: Хлорид олова 1

Глюкоза 3

Глицерин 35

5 Вода Остальное

Вариант II: Хлорид олова

Глюкоза

Глицерин

10 Вода

Вариант И1: Хлорид цинка .Глюкоза

Глицерин

15 Вода

Вариант 1 т Хлорид цинка 5

Глюкоза 3

Глицерин 40

20 Вода Остальное

Все покрытия наносили натирающим инструментом, изготовленным из латуни

Л63 прутком диаметрам 5 мм; скорость нанесения 0,22 м/с, удельное давление 7 МПа, 25 число проходов 2.

Результаты экспериментов представлены в таблице.

Также установлено, чта покрытия, полученные с использованием предлагаемых

30 саставс/в, llo сравнению с покрытием, полученным при использовании известных ранее составов и сред: 1) более равномерные, 2) имеют шероховатость, аналогичную шероховатости исходной поверхности, 35 Полный анализ испытаний показывает. что покрытия, полученные с использованием предлагаемого состава, обладают лучшими противазадирными свойствами, по сравнению с покрытиями, полученными с

40 использованием ранее известных составов и сред, 7

1-5

0„5- 3,0

35- 40:

Остальное

Составитель

Техред ММоргентал

Редактор

Корректор A.Êoýoðèý

Заказ 3381 . Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

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

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. arapwa, 101 формула изобретения нанесения покрытий, он дополнительно

СОСТАВ ДЛЯ ФРИКЦИОННО-MEXA- содержит воду, а в качестве соли металла-

НИ ЕСКОГО . НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ покрытия - хлорид олова или хлорид цинка преимущественно натирающим инстру- р следующем соотношении компонвнментом из меди или медных сплавов (м- тов. мас. $:

5 тунь 6po sa). содержащий cow Хлорид олова или хлорид цин. металла покрытия, глюкозу и глицерин, от- ка личающийся твм, что, с целью улучшения: Глюкоза . противозадирных свойств покрытий и по- 10 Глицерин вышения производительности npoQ60c3$ Вода