Способ нанесения хромовых покрытий на изделия типа тел вращения

 

Изобретение относится к способам гальванического нанесения хромовых покрытий на изделия типа тел вращения и может быть использовано в производстве проката при изготовлении прокатных валков и в машиностроении. Цель - получение покрытий с изотропной шероховатостью с R_а = 0,3 - 7,0 мкм и повышение износостойкости покрытия. Способ нанесения хромовых покрытий на изделия типа тел вращения включает частичное погружение изделия в электролит, содержащий соединение хрома, и электрохимическое осаждение покрытия при напряжении 180 - 280 В, катодной плотности тока 10 - 50 А/дм², вращении изделия с окружной скоростью 0,02 - 0,5 м/с относительно зоны осаждения. Способ за счет выбранного режима осаждения обеспечивает формирование на поверхности валков хромовых покрытий с изотропной 0,9 - 1,0 шероховатостью с r_а = 0,3 - 7,0 мкм, обладающих повышенной износостойкостью по сравнению с известными. 1 табл.

Изобретение относится к способам гальванического нанесения хромовых покрытий на изделия типа тел вращения и может быть использовано в производстве проката при изготовлении прокатных валков в машиностроении. Целью изобретения является получение покрытий с изотропной шероховатостью R_a 0,3-7,0 мкм и повышение износостойкости покрытия. Способ нанесения хромовых покрытий на изделия типа тел вращения включает частичное погружение изделия в электролит, содержащий соединение хрома и электрохимическое осаждение покрытий при напряжении 180-280 В и катодной плотности тока 10-50 А/дм² при вращении изделия с окружной скоростью 0,02-0,5 м/с относительно зоны осаждения. П р и м е р. Обрабатывают валки диаметром 90 мм, длиной 1250 мм из стали 90ХФШ, с исходной шероховатостью R_a0,25 мкм в водном электролите, содержащем 150-200 г/л CrO₃. Шероховатое покрытие получают с нагревом при катодном процессе в электролите, содержащем раствор соединений хрома, который осаждают на поверхность валка в виде капелек. Катодный процесс электролитного нагрева характеризуется образованием парогазовой оболочки, содержащей атомарный водород, являющийся восстановителем окислов в поверхностном слое валка, который очищает его поверхность (специальной предварительной очистки валка от окислов и жиров не требуется). При этом парогазовый слой отделяет валок-катод от электролита, т.е. разрывает электрическую цепь. При высоком напряжении 180-280 В происходит пробой парогазовой оболочки и электрический разряд приваривает частички наносимого металла к телу валка, что существенно укрепляет наносимый слой. Формирование шероховатости происходит за счет осаждения микрочастиц металла на поверхности валка. Указанный предел шероховатости валков получают за счет изменения плотности тока и времени обработки валка (2-15 мин), а стойкость покрытия за счет использования в качестве покрывающего металла хрома, а также за счет электроразрядного процесса, благодаря которому частицы металла привариваются к телу валка и который сопровождается закаливанием. Микротвердость хромового покрытия не менее 1200 кг/мм². Валок, представляющий из себя катод, частично погруженный в электролит, приводят во вращение. Окружная скорость перемещения валка относительно зоны обработки 0,02-0,5 м/с. Нижний предел по скорости берется из условия обеспечения однородности и изотропности шероховатости. Верхний предел по скорости определяется условием обеспечения устойчивости катодного процесса. На вращающийся валок-катод подается напряжение 180-280 В при плотности тока 10-50 А/дм². Нижний предел напряжения ограничивается недостаточностью энергии большей части электрических разрядов для осуществления наплавки и приваривания к телу валка частичек осажденного металла. Верхний предел напряжения ограничивается тем, что отдельные электрические разряды превращаются в сплошной разряд, который разрушает обрабатываемую поверхность, расплавляя ее. Пределы по плотности тока лимитируются интенсивностью процесса. При плотности тока менее 10 А/дм² процесс нарастания шероховатости идет медленно, хотя и более равномерно, при плотности тока более 50 А/дм² процесс настолько интенсивен, что разброс шероховатости в разных точках валка превышает допустимый и, следовательно, падает изотропность. В таблице приведены данные по обработке валков диаметром 90 мм, длиной 1250 мм из стали 90ХФШ с исходной шероховатостью R_a 0,25 мкм в водном электролите, содержащем 150-200 г/л CrO₃. Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет получить износостойкое хромовое покрытие с изотропной шероховатостью на прокатных валках и тем самым повысить качество и производительность изготовления полос кинескопной стали.

Формула изобретения

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, преимущественно прокатные валки, включающий частичное погружение изделия в электролит, содержащий соединение хрома, и электрохимическое осаждение покрытия при вращении изделия с окружной скоростью 0,02 - 0,5 м/с относительно зоны осаждения, отличающийся тем, что, с целью получения покрытий с изотропной шероховатостью с R_a = 0,3 - 7 мкм и повышения износостойкости покрытий, электрохимическое осаждение ведут при напряжении 180 - 280 В и катодной плотности тока 10 - 50 А/дм².

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---