Способ получения покрытий

 

ОПИСАНИЕ изовгкткния ""855О86

Союз Советсних

Социелнстнческнк

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлеио190379 {21) 2738763/22-02 (51) 4Л

С 25 0 5/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 150881.Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 150881 (53) УДК 6 21. 35 7. 7 (088.8) 72) Авторы (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к нанесению покрытий, преимущественно гальванических, которые могут быть использованы для повышения износостойкости поверхности деталей машин, например в узлах трения.

Известен способ нанесения гальванических покрытий, включающий предварительную подготовку поверхности, например создание необходимой шероховатости, и электрическое осаждение слоя металла (1).

Однако при осуществлении этого способа затруднено достижение необходимой износостойкости поверхности вследствие того, что при сосредоточенных контактных нагрузках твердые покрытия растрескиваются, а мягкие покрытия в толстых слоях обладают низкой несущей способностью, а в тонких — быстро изнашиваются.

Цель изобретения — повышение износостойкости металлической поверхности.

Эта цель достигается тем, что согласно способу при механической обработке поверхности на.ней создают упрочненный слой с регулярным рельефом при высоте неровностей 5-80 мкм и шагом 0,2-8,0 мм, а электролитическое осаждение слоя металла проводят только во впадины рельефа, что достигается за счет изоляции выступов либо за счет осаждения металла на толщину, превышающую высоту выступов, и последующей механической обработки до их обнажения при соотношении упрочненных участков и участков с покрытием от

1:1000 до 1000:1.

При осуществлении способа требуемый рельеф подложки получают, например, обработкой деталей резанием, вибронакатыванием, электроискровым

15 легированием и т.д., в результате чего создают необходимую шероховатость поверхности. Для нанесения покрытий во впадины перед нанесением гальванического покрытия выс20 тупы профиля неровностей подложки покрывают защитной пленкой, после чего наносят покрытие, либо наносят покрытие большой толщины, а затем механически удаляют слой покры25 тия до получения на поверхности соотношения площадей подложки и покрытия в пределах от 1:1000 до 1000:1

Повышение износостойкости поверхности достигается тогда, когда вы30 сота неровностей рельефа упрочнен855086 ного слоя находится в пределах

5-80 мкм, а их шаг равен 0,2-8,0 мм.

Нанесенное согласно способу покрытие выполняет роль смазки в зонах контактирования, например, трущихся поверхностей. При этом отсутствие сплошности покрытия снижает отрицательное действие таких факторов как наличие в покрытии внутренних напряжений, трещин, дефектов и т.п.

Регулярный рельеф может иметь .вид перекреь;ивающейся сетки канавок, которая разделяет обрабатываемую поверхность на элемеытарные площадки, или изолированных друг от друга ячеек. При создании на поверхности перекрещивающихся между собой выступов упрочненного слоя или изолированных друг от друга ячеек и заполнении их покрытием, например антифрикционным, которое также может быть пористым и хорошо удерживать смазку, увеличивается сопротивляе-, мость поверхности упруго-пластичному деформированию и смятию. В зонах фрикционного контакта выступы плотно прижимаются к изнашиваемой поверхности, а впадины становятся герметично закрытыми ячейками, из которых покрытие увлекается в зону трения.

В случае создания на поверхности сетки канавок, эти канавки заполняют покрытием, а на поверхности образуются участки, где сохраняются свойства поверхностного слоя основного металла. В процессе эксплу атации покрытие частично удаляется, что приводит к увеличению на рабочей поверхности циркуляции жидких веществ.

Пример 1. На формообразующей поверхности игл для производства алюминиевых труб путем электроискрового легирования твердым спла-.— вом BK 15 получают параметры шероховатости Р = 40 мкм, 5„„= 1 мм, с о= 20% с перекрещивающимся рельефом, а затем осуществляют меднение в цианистом электролите. Толщина медного покрытия составляет 50 мкм.

Нанесенное покрытие сошлифовывают до соотношения площадей участков подложки и меди 1:2. Шероховатость после обработки 8 0,16

0,32 мкм.

Интенсивность изнашивания обработанной поверхности при использовании для производства алюминиевых труб выдавливанием в 4 раза меньше, чем обычных серийных инструментов, упрочненных вибропрокатыванием, и в 2-3 раза меньше, чем инструментов, упрочненных электроискровым легированием твердым сплавом ВК 15 без последующего меднения.

Пример 2. Осуществляют вибрационное обкатывание формообразующей поверхности игл, создавая на

1,0

Способ позволяет использовать комплексные методы обработки в сочеЗО тании не только с гальваническим способом нанесения покрытий, но и с другими, например химическими, а также с последующей электрополировкой поверхности или повторным

35 созданием сетки канавок на поверхности.

Использование предлагаемого способа может быть особенно эффективным для инструментов, применяемых при обработке металлов давлением, а также деталей машин, работающиМ в условиях интенсивного износа.

Формула изобретения

1. Способ получения покрытий,включающий механическую обработку металлической поверхности и электролитическое осаждение металла, ® отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости металлической поверхности, в результате механической обработки на металлической поверхности создают

55 упрочненный слой с регулярным рельефом при высоте неровностей.

5-80 мкм и шагом 0,2-8,0 мм, а электролитическое осаждение слоя . металла проводят только во впади ны рельефа.

2. Способ по н. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что электролитическое осаждение слоя металла во впадины рельефа осуществляют за с ет изоляции выступов рельефа. поверхности сетку пересекающихся канавок. Режим обработки:

Диаметр шага, мм 1,5

Усилие виброобкатывания кгс

Число оборотов детали., об/мин 12,3

Продольная подача,мм/об 0,11

Амплитуда колебаний. шара, мм

Число двойных ходов

10 шара, мин 1400

Площадь канавок относительно номинальной, % 15

После нанесения медного покрытия

15 по примеру 1 износостойкость увеличивается в 2-2,5 раза по отношению к иглам, подвергнутым только вибрационному обкатыванию, и возрастает в 1,5 раза по сравнению с гальваническими медными покрытиями, подвергнутыми чистовому шлифованию. Испытания проводят на машине трения МИ-1М по схеме образец2 колодка в режиме: давление 35 кг/см скорость скольжения 0,9 м/сек, смазка — масло AN1-10," контртелочугун СЧ18-36.

855086

Составитель Л Казанова

Редактор М. Петрова ТехредН. Ковалева . Корректор М.демчик

Заказ 6844/40 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3. Способ по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что электролитичес. кое осаждение металла во впадины рельефа осуществляют путем осаждения металла на толщину, превышающую высоту выступов, и .последующей механической обработки до их обнажения при соотношении упрочненных участков и участков с покрытием от

1:1000 до 1000з1.

Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гинберг A.М. Технология гальванотехники. Л., "Судпромгиэ", 1962, с. 4-7, 41-43.