Способ формирования износостойких покрытий

 

Изобретение касается формирования износостойких покрытий на титане и его сплавах и может найти применение в самолетостроении и машиностроении. Цель изобретения - повышение фреттингостойкости покрытий. Формирование покрытия ведут путем последовательного осуществления очистки поверхности, активирования в кислых водных растворах, конверсионной обработки, нанесения антифрикционного органического покрытия. Повышение фреттингостойкости достигают проведением после активирования анодирования и повторного активирования кислыми водными растворами, а также использованием в качестве конверсионной обработки оксалатирования. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) щ) С 25 В 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4338299/23-02 (22) 14.10.87 (46) 15.07.90. Бюл. 1 26 (72) Е.Н.Шилова, И.H.Ôoêèí, M.Þ.Гриднева, Б.З.Смирнов, А.Н.Панфилов, И.А.Воробьев, В.И.Рощупкин и В.П.Авласенко (53) 62 1.357.8(088.8) (56) Патент США К 3840442, кл. С 23 В 9/02, 1974.

Патент США М 3795548, кл. С 23 f 7/10, 1974. (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙ. КИХ ПОКРЬГГИЙ (57) Изобретение касается формирования износостойких покрытий на титане

Изобретение относится к формированию износостойких покрытий на титане и его сплавах и может найти применеl ние в самолето- и машиностроении..

Цель изобретения — повышение фреттингостойкости покрытия на титане и

его сплавах — достигается путем осуществления следующих последовательных операций: очистка от жировых загрязнений, активирование в кислом водном растворе, анодирование, повторное активирование в кислом водном раствторе, обработка в оксалатном растворе и нанесение антифрикционного органического покрытия.

При анодировании на поверхности титана или его сплавов формируется твердое, износостойкое анодно-окисное покрытие, служащее подслоем антифрикционному органическому покрытию.

При повторном активировании в кислом

2 и его сплавах и может найти применение в самолетостроении и машиностроениии. Цель из обр е те ния — пов ьппе ние фреттингостойкости покрытия. Формирование покрытия ведут путем последовательного осуществления очистки поверхности, активирования в кислых водных растворах, конверсионной обработки, нанесения антифрикционного ор ганического покрытия. Повышение фрет-. тингостойкости достигают проведением после активирования анодирования и повторного активирования кислыми водными растворами, а также использованием в качестве конверсионной обработки оксалатирования. 2 табл.

I водном растворе происходит разрыхление анодно-окисного покрытия. После активирования изделие промывают и сразу подвергают оксалатированию, при котором формируется оксидное покрытие, содержащее кристаллы оксалатов и хорошо пропитывающееся антифрикционным органическим покрытием.

Предлагаемая последовательность операций является оптимальной и исключение из нее опараций анодирования, повторного активирования и оксалатирования не приводит к получению фреттингостойкого покрытия на титане и era сплавах.

Исключение операции анодирования приводит к формированию грубого кристаллического конверсионного покрытия, плохо пропитывающегося .антифрикционной композицией и не обладающего фреттингостойкостью. Исключе1578237 4

100 МПа при амплитуде микросмещений

0,1 мм.

В табл,2 представлены данные, иллюстрирующие необходимость проведения предложенных дополнительных операций для получения покрытия, обладающего. высокой фреттингостойкостью. В данном случае активирование поверхности

10 осуществляли в электролите, содержащем, г/л: азотная кислота 700, плавиковая кислота 20-220; анодирование— в электролите, содержащем, г/л: серная кислота 200, ортофосфорная кислота 15, плотность тока 1-2 А/дм и толщина покрытия 10-15 мкм; оксалатирование — в электролите, содержащем, г/л: щавелевая кислота 24, железо щавелевокислое ззкисное 12, калий

20 двухромовокислый 6, натрий фтористый 10, натрий фтористый кислый 10, о при температуре 75 .С в течение 10.мин.

Как следует из данных, представленных в табл.1 и 2, предлагаемый способ позволяет получить на титане и его сплавах покрытие, обладающее фреттингостойкостью более высокой, чем покрытие, полученное известным способом.

Формула изобретения ние повторного активирования в кисг лом водном растворе также приводит к плохой адгезии антифрикционной композиции к подложке, так как беэ данной операции оксалатирование поверхности неэффективно. К аналогичному результату приводит исключение из последовательности операции оксалатирования.

Изобретение может быть проиллюстрировано примерами, представленными з таблицах.

Образцами служили титановые спла.вы ВТ16, ВТ23, ВТ32, ВТ3-1.

B табл.1 представлены данные для образцов сплава ВТ16, покрытие на которых получали следующим образом.

Образцы обезжиривали в растворе, :.опержащем тринатрийфосфат, углекислый натрий едкий натр, жидкое стек1 Ф о ло и ОП-7, при температуре 80 С в те чение 20 мин. Затем образцы промывали и активировали в растворе,соержащем, г/л: серная кислота 480, азотная кислота 400, плавиковая кислота 120, в течение 0,5-10 мин, После промывки образцы анодировали в растворе, содержащем, г/л: хромовый ангидрид 140, борная кислота 4, при температуре 95-100 С и напряжении . 50 В. После этого промытые водой образцы вновь погружали в активирующий раствора на 3-5 с и затем немедленно . подвергали оксалатированию в растворе, содержащем, г/л: щавелевая кис35 лота 50, аммоний фтористый кислый 15, натрий серноватистокислый 40, при температуре 75-80 С в течение 5-10 мин.

После сушки образцы окунали во фторопластовый лак ФБФ-74Д и вновь сушили при 180 С в течение 2 ч.

Фреттингостойкость покрытия оценйвали визуально по количеству циклов микросмещения до появления первых признаков разрушения покрытия. Контактное давление.при испытаниях было

Способ формирования износостойких покрытий преимущественно на поверхности титана и его сплавов, включающий очистку поверхности, активирование кисльцк водным раствором, последовательное нанесение конверсионного и антифрикционного органического покрытий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения фреттингостойкости покрытий, после активирования.поверхность анодируют, затем повторно активируют в том же кислом растворе, а для нанесения конверсионного покрытия проводят оксалатирование.5 1578237

Таблица 1

Таблица 2

Последователь5 ность операций

Фреттингостойкость, 10 цик3 лов

Марка сплава

ФреттингоПоследовательность операций

Способ нанесения покрыстоития кость, 103

ВТ-!6

ВТ 23

ВТ 32

ВТЗ-1

2518

2060 циклов

Известный

Очистка, активирование,конверсионная обработка фосфаПредлагаемый

Составитель А.Кульмизев

Техред Л,Олийнык Корректор A.ÎáðÓ÷àð

Редактор А.Маковская

Заказ 1894

Тираж 556

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 тированием,нанесение лака 320

Очистка, активирование, анодирование,повторное активирование, оксалатирование,нанесение лака 12 15

Очистка, активнрование, анодирование, повторное активирование, оксалатирование, нанесение лака

Очистка, активирование, оксалатирование, нанесение лака . Очистка, активирование, оксалатирование

ВТ 16

ВТ 23

ВТ 32

ВТЗ 1

ВТ 16

ВТ 23

ВТ 32

ВТЗ-1

1530

810

52

25