П.К. Логинов, О.Ю. Ретюнский - Способы и технологические процессы восстановления изношенных деталей (1038480), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Они применяютсятолько при малом давлении (до 12 МПа) и температуре ниже 120 °С. Ихдостоинствами являются прирабатываемость, хорошие антифрикционные и литейные свойства, недостатками – малая долговечность и высокая стоимость.Свинцовистые баббиты (СОС-6-6) содержат в качестве основысвинец РЬ (70...80 %), на долю Sn и Sb приходится по 5,5...6,5 %.
Применяют их при высоком давлении (20 МПа) и температуре до 300 °С,конкретно – для дизелей.К положительным особенностям этих сплавов относится высокоесопротивление усталостному разрушению и сохранение прочности принагреве, к недостаткам – плохая прирабатываемость.Приведем описание техпроцесса восстановления вкладышей подшипников, применяемого в автотранспортных организациях:• промыть деталь в растворе каустической соды (для удаления грязи и жировых веществ), прокипятить в воде в течение 5...10 мин и просушить;• удалить старый баббит, для чего погрузить деталь с расплавленным старым баббитом в ванну;• протравить рабочие поверхности подшипника соляной кислотойс 30 %-ным водным раствором хлорида цинка для удаления пленки оксидов, препятствующей прочному соединению поверхностей с припоеми баббитом;• нанести припой, например ПОС-30 или -40;• залить подшипник баббитом (сразу по окончании предыдущегопроцесса), установив его и кокиль или центробежным способом;• расточить подшипник под начальный или ремонтный размер.При плавке баббита в электропечи его поверхность для предотвращения окисления и угара покрывают слоем смеси хлорида цинка и сухого древесного угля (с размерами кусочков 5...10 мм) толщиной20...30мм.
Температура расплава должна быть выше критической, составляющей для сплава СОС-6-6 300...320 ° С .Центробежная заливка обеспечивает более высококачественное покрытие с мелкозернистой структурой без раковин, экономию баббита иминимальные припуски.101Частота вращения n определяется по следующей эмпирическойформуле:,(2.20)где k – коэффициент, зависящий от свойств сплава (для оловянистыхбаббитов k = 1400...1800, для свинцовистых – k = 1700...1900); R – радиус отверстия заливаемого подшипника, см.Свинцовистая бронза БрС-30 (содержание РЬ 28...35 %, Сu – остальное) применяется для заливки вкладышей дизельных двигателей.Она обладает высокой износостойкостью при повышенной температуре(около 300 °С) и большом давлении (свыше 30 МПа), уступая баббитупо антифрикционным свойствам и прирабатываемости.2.8.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СПОСОБЫВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ2.8.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛОВЭлектролитическое осаждение металлов основано на явлении электролиза, т. е. окислительно-восстановительных процессах, происходящих в электролите и на электродах при прохождении через электролитпостоянного тока. Восстановление поверхностей этим способом наращивания не вызывает структурных изменений в деталях, позволяет устранять незначительные износы. Процесс восстановления легче поддается механизации и автоматизации.Основу процесса составляет электролиз металлов, сущность которого заключается в следующем (рис. 2.37).
Положительно заряженныеионы (катионы) перемещаются к отрицательному электроду (катоду),где получают недостающие электроны и превращаются в нейтральныеатомы металла.Рис. 2.37. Схема установки для электролитического осаждения металла:1 – анод; 2 – катод (деталь); 3 – ванна; 4 – электролит102Отрицательно заряженные ионы (анионы) перемещаются к положительно заряженному электроду (аноду), теряют свой электрическийзаряд и превращаются в нейтральные атомы.
На катоде выделяется металл и водород, а на аноде – кислород и кислотные остатки.Катодами являются восстанавливаемые детали, а в качестве анодовиспользуют металлические электроды (растворимые и нерастворимые).Растворимые аноды делают из того же металла, который должен осаждаться на катоде, нерастворимые аноды изготавливают из свинца (применяют только при хромировании).Масса металла q, откладывающаяся на катоде при электролизе, определяется по закону Фарадея по формуле(2.21)где α – электрохимический эквивалент, г/(А·ч); I – сила тока при электролизе, А; Tосж – продолжительность электролиза, ч.В электролите, помимо ионов металла, присутствует также водород, гидроокиси металла и другие заряженные частицы. Они вызываютнеизбежные потери электроэнергии, которые учитываются коэффициентом(2.22)где G2, G1 – масса детали соответственно до и после электролиза, г.Время (в часах) процесса электролиза (осаждения металла) в зависимости от толщины наращиваемого слоя определяется по формуле(2.23)где Dk – катодная плотность тока, А/дм2; h – толщина слоя покрытия,мм; γ – плотность металла покрытия, г/см3 (табл.
2.17).Таблица 2.17Технологические режимы электролизаНаносимыйметаллХромЖелезоЦинкМедьНикельγ, г/см3α, г/(А*ч)η, %6.9…7.17.7…7.87.08.98.80.3241.0421.2201.1861.09511…3285…9597…9980…9090…94103h, мкм(максимум)30100…1506…24До 252…60Электролитические и химические покрытия при ремонте автомобилей применяют для повышения износостойкости, восстановления изношенных поверхностей деталей (хромирование, железнение и др.), длязащиты деталей от коррозии (цинкование, бронзирование, оксидирование, фосфатирование и др.), для защитно-декоративных целей (никелирование, хромирование, цинкование, оксидирование и др.), для специальных целей, в частности улучшения прирабатываемости трущихсяповерхностей деталей (меднение, лужение, свинцевание и пр.), для защиты от науглероживания при цементации (меднение). Чаще всего цельпокрытия является комплексной.Используемые при осаждении металлов электролиты чаще всего всвоей основе содержат растворы солей осажденных металлов.Технологический процесс восстановления деталей нанесением покрытий включает три этапа: подготовку поверхностей деталей; осаждение покрытий; обработку нанесенного покрытия.Подготовка деталей к покрытию состоит из механической обработки поверхностей, обезжиривания обработанной поверхности и декапирования.Механическая обработка включает пескоструйную обработку,шлифование и полирование.
Выбор способа механической обработкизависит от назначения покрытия. Когда покрытие наносят с целью восстановления изношенной поверхности, производят шлифование для получения правильной геометрической формы и полирование для получения необходимой шероховатости поверхности. Шлифование выполняютна шлифовальных станках с использованием шлифовальных или войлочных кругов, накатанных абразивным порошком.
Полирование производят бязевыми кругами, на которые наносят полировальные пасты(обычно пасту ГОИ).Детали, наращиваемые противокоррозионными покрытиями,обычно подвергаются пескоструйной (металлическим «песком») обработке.Поверхности деталей, не подлежащие восстановлению, изолируют(при хромировании используют токонепроводящие материалы – лаки исинтетические материалы: полихлорвиниловый пластик, цапон-лак идр.).
Затем детали монтируются на подвесное приспособление (рис.2.38).104Рис. 2.38. Приспособление для хромирования гильз:1 – гильзаОбезжиривание деталей производят одним из следующих способов:• обрабатывают поверхность растворителями (бензин, уайт-спирт,четыреххлористый углерод, ацетон и другие растворители);• проводят механическую очистку венской известью (кашицеобразным раствором кальцемагниевой извести);• обезжиривают в растворах щелочей (проводят путем погружениядеталей в горячий щелочной раствор (t = 60 °С) и выдержки в нем5...60 мин);• проводят электрохимическое обезжиривание в растворах щелочей.
Оно заключается в погружении деталей в горячий (t = 60...80 °С)щелочной раствор, через который пропускают ток (катод – детали, аанод – пластины из малоуглеродистой стали). Плотность тока5...10 А/дм2, длительность процесса – 1...2 мин. Выделяющийся на поверхности детали водород в виде пузырьков срывает с поверхности жировую пленку.Декапирование (анодная обработка деталей) – это удаление тончайших окисных пленок с обрабатываемой поверхности детали, которые образуются во время обезжиривания и промывки, а также обнажения структуры металла детали.При хромировании обработку ведут в основном электролите, приэтом детали сначала выдерживаются 1...2 мин без тока для нагрева детали до температуры электролита, а затем проводят сам процесс в течение 30...45 с при анодной плотности тока 25...35 А/дм2.
После этого, невынимая детали из ванны, переключают деталь на катод и хромируют ее.105При железнении анодную обработку ведут не в основном электролите, а в специальном.2.8.2. ХРОМИРОВАНИЕХромирование получило широкое распространение как для восстановления деталей и повышения их износостойкости, так и для декоративных и противокоррозионных целей.Преимущества электролитического хрома: электролитическийхром – металл серебристо-белого цвета с высокой микротвердостью400...1200 МН/м2 (в 1,5...2,0 раза выше, чем при закалке ТВЧ), близкой кмикротвердости корунда; обладает высокой износостойкостью, особенно в абразивной среде (в 2...3 раза по сравнению с закаленной сталью);устойчивостью в отношении химических и температурных воздействий,причем высокая коррозионная стойкость сочетается с красивым внешним видом; имеет низкий коэффициент трения (на 50 % ниже, чем устали и чугуна); высокую прочность сцепления покрытия с поверхностью детали.Недостатки хромирования и хромового покрытия: низкий выходметалла по току (8...42 %); небольшая скорость отложения осадков(0,03 мм/ч); высокая агрессивность электролита; большое количествоядовитых выделений, образующихся при электролизе; толщина отложения покрытия практически не превышает 0,3 мм; гладкий хром плохоудерживает смазочное масло.Электролитические осаждения хрома отличаются от других гальванических процессов как по составу электролита, так и по условиямпротекания процесса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
