Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 51
Текст из файла (страница 51)
В ряде случаев эти факторы позволяют более эффективно управлять формообразованием и получать покрытия с заданными свойствами. Глава 3. РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ Во втором случае катодное пересыщение за время действия анодного импульса падает до нуля (оптимальный случай) или до некоторого положительного значения.
Наиболее эффективны периодические токи при широтно-частотном их регулировании вместо амплитудного. При этом длительность обратного импульса не должна быть больше продолжительности разряда двойного электрического слоя, образующегося на границе металл — раствор !например, при холодном железнении длительность катодного импульса ~„= (21 ...30) ! 0 ' с„аноднаго ~, = (0,7...
1,5) 1О ' с1. Резкий сброс тока до нуля позволяет фиксировать состояние, полученное за время действия катодного импульса. Образующиеся за время паузы оксидные и солевые пленки блокируют активные участки поверхности, затрудняя нормальный рост кристаллов. Продолжение последнего возможно при последующем повышении пересыщения до значения, при котором возникают новые зародыши и на неактивных местах. Все это приводит к формированию в осадках мелкокристаллической структуры с большой плотностью точечных и линейных дефектов и, соответственно„ к повышенным значениям микротвердости и прочности на разрыв. Интенсифицировать процесс и уменьшить время нанесения покрытия можно за счет движения электролита относительно покрываемой поверхности в турбулентном режиме (гальваномеханический способ).
Такое движение электролита можно создать введением в межэлектродное пространство вращающейся пластмассовой перфорированной перегородки, При скорости движения обода перегородки 2...3 м/с в холодном электролите железнения при массовой доле хлористого железа 580...б20 г/л и рН = 0,6...0,8 можно достичь плотности тока 150...200 А/дм', а скорости осаждения покрытия, равной 1,5...2,0 мм/ч. При этом уменьшаются дендритообразование и шероховатость покрытия, повышается его равномерность. Активирование восстанавливаемой поверхности и перемешивание электролита при хромировании позволяют повысить плотность тока до 1000 А/дм, а скорость осаждения покрытий возрастает в 20...50 раз и 2 достигает З,б мм~ч.
Выход по току при этом 50...55 %. Производительность процесса можно увеличить непрерывным обогащением прикатодного слоя ионами осаждаемого металла и исключением его защелачивания. Различают подачу электролита в катодно-анодное пространство под напором, газолифтную и эжекторную (рис. 3.49). ЭЛЕКТРОЛИЗ В ПРОЦЕССАХ СОЗДАНИЯ РЕМОНТНЫХ ЗАГОТОВОК 435 а) Рис. 3.49. Схема подачи электролита в электролитическую ячейку: — иод напором (1 — анод; 2 — гильза анода; 3 — втулка; 4 и 8 — центрирующие зышки; 5 — прокладка; 6 — деталь; 7 — кожух; 9 — воздухопровод); б — газолифты (1 — анод; 2 — анодный контакт; 3 — центрирующая шайба; 4 — деталь; 5 — воз~хопровод; 6 — втулка; 7 — воздухораспределительное устройство; 8 — колпак); — эжекторная (7 — экран; 8 — эжектор„9 — колпак; остальные обозначения те же, о и на рис. 3.49, б) Сущность подачи электролита под иаиором, которая реализуется эи вневанных способах электролиза, состоит в том, что с помощью на)сной установки электролит подается в катодно-анодное пространство руями через систему входных отверстий диаметром 2,4...2,6 мм, а отво~тся через систему выходных отверстий диаметром 2,8...3,0 мм, выпол,нных в аноде.
Площадь всех отверстий составляет 4,8 % площади ра~чей поверхности анода. Система входных отверстий обеспечивает равномерный подвод ежего электролита ко всей восстанавливаемой поверхности детали, а стема выходных отверстий позволяет одновременно и равномерно отдить отработавший электролит и побочные продукты электролита из одно-катодного пространства. Такой характер циркуляции электролита особствует его обновлению и ускоренному отводу газов, повышению оводимости электролита и уменьшению наводороживания обрабаты:мых деталей. Усталостная прочность снижается не более чем на 5 %. )еспечиваются меньшие остаточные напряжения и небольшое наводоживанне.
При газолифтной подаче электролита в зону электролиза создается инудительная циркуляция электролита в межэлектродном пространст- за счет всплытия пузырьков отфильтрованного воздуха. Проходя с ЗЛЕКТРОЛИЗ В ПРОЦЕССАХ СОЗДАНИЯ РЕМОНТНЫХ ЗАГОТОВОК 439 одной плотности тока, характеризуются напряженной структурой и ~ольшим запасом энергии, которая образуется из-за упругого смещения .томов от их равновесного положения.
Силы, стремящиеся возвратить мещенные атомы в их равновесное состояние, и есть внутренние напряжения. Последние растут с увеличением толщины покрытий, Растягиающие внутренние напряжения приводят к уменьшению усталостной ~рочности. 3.11.12. Обезвреживание отходов гальванического лроизводства Сточные воды гальванического производства из ванн химической и лектрохимической обработки и нанесения покрытий содержат различые токсичные химические вещества: свободные минеральные кислоты и ~елочи, ионы тяжелых металлов, соединения шестивалентного хрома и р. Эти вещества представляют серьезную опасность окружающей среде почве и воле). Применяют ионообменные (катионитовые и анионитовые) фильтры ля очистки стоков с созданием замкнутых систем водопользования.
При гом не только достигаются нейтрализация кислотных или щелочных гоков и очистка их от ионов тяжелых металлов, но и значительно сни;ается общее солесодержание. Наиболее эффективно отходы гальванического участка обезврежиаются в установке РВК 50-032М (рис. 3.52) с помощью коагулянта— идроксида железа Ге(ОН)~, который получают из стальных отходов и ~елочи. Обезвреживание отходов основано на их взаимодействии с гидоксидом железа с образованием смешанных кристаллов химических уединений„а также с протеканием сорбционных процессов. Установка содержит блоки сбора сточных вод и концентратов, отде- ения загрязнений приготовления коагулянта, дозирования реагентов и 5езвреживания осадка.
Блоки взаимодействуют друг с другом посредстэм трубопроводов и насосных агрегатов. Имеется пост управления. Осэву установки составляет реактор-акселератор, в котором происходят установление шестивалентного хрома, перевод ионов тяжелых металэв в нерастворимые гидроксиды, нейтрализация кислот и щелочей, коа~ляция гидроксидов из сточных вод. Реактор-акселератор состоит из сборной 1, реакционной 2 и фильтщионной 3 камер. В камеру 1 подводятся сточные воды и реагенты. В камере 2 проис)дит основной процесс обезвреживания. Последняя камера разделена :регородкой 4 надве части: флокуляции о и отстойную б.
В камере а НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ХИМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ 441 Щелочь или кислота применяется для корректирования рН, а 0,1б'Ъ-ный раствор поликриламида используется как флокулятор. Состав перетекает через патрубок в в камеру 2. Ее содержимое поступает в камеру фильтрации З„где взвеси гидроксидов отделяются от обезвреженной воды.
В производство возвращается до 70 00 обезвреженной воды. 3.12. Нанесение покрытий химическим способом Химическим способом наносят металлические покрытия на изношенные поверхности при их восстановлении и для коррозионной защиты, а неметаллические покрытия — для защиты поверхностей от коррозии и придания им диэлектрических и декоративных свойств.
При нанесении покрытий используется химическая энергия исходных компонентов. 3.12.1. Нанесение металлических иокрытий МС1г+ 2МаНгРОг+ 2НгО =%+ 2МаНгРОз+ Нг+ 2НС1, +г здесь степень окисления фосфора возрастает с +1 до +3, ионы никеля % восстанавливаются до металлического никеля, а ионы водорода Н восстанавливаются из воды до газообразного водорода. Процесс химического никелирования ведут при температуре раствора 45...99 'С. При нижнем пределе температуры производительность осаждения покрытий весьма низкая ~1...2 мкм~ч).
Покрытие приобретает полублестящий металлический вид, аморфную структуру и является сплавом никеля с фосфором. Для повышения защитных свойств никелевых покрытий применяют термооксидирование деталей в воздушной среде при температуре 900 'С в течение 1 ч.
В результате процесса на поверхности никеля образуется слой %0 сине- зеленого цвета толщиной 5...7 мкм. Для нанесения покрытий из никеля применяют как кислые (рН = 4...6), так и щелочные растворы ~рН = 8...10). Состав некоторых растворов, применяемых для нанесения никель-фосфорных покрытий, приведены в табл. 3.80. Металлические покрытия ~меди, кадмия, никеля, олова и др.) можно получить путем осаждения на восстанавливаемые поверхности ионов металлов из водного раствора их хлоридов. Основой, например, химического никелировония является реакция восстановления никеля из водных растворов его солей гипофосфитом натрия в результате окислительно-восстановительной реакции: селератора установки обезвреживания стоков ванического участка размещен флокулятор 5, а в камере б — отражательный фильтр 6 и тон- кослойный отстойник 7.
Пространство фильтра 6 заполнено вспененным чолистиролом марки ПСВ или ПСВ-С. Через окно г предварительно от- фильтрованные продукты реакции перетекают в фильтрационную каме- уЗ. Эта камера предназначена для финишного отделения взвесей гид- зксидов из обезвреженной воды при прохождении ее через слой вспе- 'нного полистирола высотой 0,8...0,9 м. Обезвреживание начинается в сливном трубопроводе сточных вод. и этом соединения шестивалентного хрома взаимодействуют с кислы- и щелочными отходами и преобразуются с помощью ионов двухватного железа в соединения трехвалеитного хрома и гидроксидные ~имения.
Сточные воды, реагенты и коагулянты подаются в камеру реакций 2, горой составляющие при интенсивном перемешивании взаимодейст' между собой, Глава 3, РЕМОНТНЫЕ ЗАГОТОВКИ 442 3.80. Растворы для химического никелирования* Массовая доля, кгlм' Значение рН Состав раствора 5„1...5,2 8,70 9,15 4,00 8,0 11,90 7,5... 10,0 8,0...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
