Способ изготовления деталей с твердым электрохимическим хромовым покрытием



 

Изобретение относится к области машиностроения и используется при изготовлении стальных или чугунных деталей и инструмента с твердым хромовым покрытием. Способ включает изготовление образцов-свидетелей и контрольных образцов, хромирование деталей и образцов, а перед отжигом деталей проведение отжигов образцов-свидетелей при разных температурах в интервале 200-300oС и контрольных образцов при температуре 180-200oС, контроль твердости покрытия образцов, выбор оптимальной температуры отжига, обеспечивающей максимальный прирост твердости покрытия, относительно его твердости на контрольных образцах, отжиг деталей при оптимальной температуре. Технический результат: повышение твердости и износостойкости поверхности хромированных деталей, повышение срока их службы, сокращение числа восстановительных ремонтов. 3 табл.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при изготовлении стальных или чугунных деталей, инструмента с твердым электрохимическим хромовым покрытием.

Для подобных изделий стремятся получить высокую твердость хромового покрытия. Однако при обезводороживающем отжиге твердость покрытия снижается. Отжиг необходим для устранения водородной хрупкости покрытия и изделия. Режим отжига регламентируется стандартом - ОСТ 95.1940-78 "Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Хромирование. Типовой технологический процесс": 180-200oС, 3 ч.

Способ изготовления деталей с подобным отжигом взят за прототип.

Недостатки прототипа: не обеспечивается максимальная твердость покрытия из-за низкой температуры и слабой реализации диффузии элементов в металле покрытия и из основы детали в покрытие.

Задача изобретения: обеспечить максимальный прирост твердости покрытия при отжиге.

Способ изготовления деталей с твердым электрохимическим покрытием включает хромирование деталей, отжиг и контроль твердости покрытия, при этом перед хромированием деталей изготавливают образцы-свидетели и контрольные образцы, затем хромируют детали с образцами, а перед отжигом деталей проводят отжиги образцов-свидетелей - при разных температурах в интервале 200-300oС и контрольных образцов при температуре 180-200oС, после чего проводят контроль твердости покрытия образцов, выбирают оптимальную температуру отжига, обеспечивающую максимальный прирост твердости покрытия, относительно его твердости на контрольных образцах, а отжиг деталей ведут при оптимальной температуре.

Способ проверен практически в двух примерах, где температура отжига варьировалась на трех уровнях: 200, 250 и 300oС. Микротвердость хромового покрытия определяли на поперечных микрошлифах методом поперечной царапины (способ по патенту РФ 2066861, МПК6 G 01 N 3/46). Число стальных образцов при каждой температуре - 5, число царапин - по 3 на образец. Хромирование выполнено в стандартном электролите по ОСТ 95.1940-78. Образцы пластинчатые толщиной 7-8 мм, длиной 30-40 мм.

В таблицах 1 и 2 представлены усредненные результаты после оценки промахов. Значимость различия средних значений твердости контрольных образцов (200oС) и с отжигом при оптимальной температуре оценивали по превышению их разницы с погрешностью определения микротвердости при данном ее уровне. Точность определения ширины канавки царапины принималась равной 0,3 мкм. Обозначение: Тд/о - температура диффузионного отжига.

Пример 1. Хромировали и отжигали образцы инструментальных сталей Х12М, ХВГ и быстрорежущей Р6М5. Хромирование выполнено в электролите с добавкой ультрадисперсных алмазов (УДА). Образцы предварительно термообрабатавали по стандартным режимам и шлифовали. Толщина хромового покрытия равна 30-40 мкм.

Результаты определения микротвердости - в таблице 1.

Эффект повышения микротвердости на стали X12М при оптимальной температуре 300oС равен 5% (1198 и 1258 Hp0,2), на стали ХВГ - 28,8% (300oС, микротвердость 1161 и 1495), быстрорежущей стали Р6М5 - 14,5% (250oС, микротвердость 1161 и 1330). При отжиге в интервале температур 200-300oC твердость сердцевины остается одинаковой с учетом погрешности (таблица 1). Повторный отжиг образцов стали Р6М5 при повышенных температурах показал существенное снижение микротвердости. Способ осваивается в инструментальном производстве.

Пример 2. Хромировали и отжигали образцы из чугуна с шаровидным графитом. Образцы вырезали из шаровых пробок запорных газовых кранов типа "Борзиг". Толщина хромового покрытия 64-76 мкм. Хромирование выполнено в электролите без добавки УДА. Результаты определения микротвердости - в таблице 2.

Эффект повышения микротвердости при оптимальной температуре 300oС равен 29,8% (972 и 1262 Hp0,2). Твердость чугуна остается одинаковой с учетом погрешности.

Прочность сцепления хромового покрытия, определяемая стандартными методами (ГОСТ 9.302-88), остается удовлетворительной при отжиге при всех опытных температурах.

Пластичность хромового покрытия оказалась лучшей при отжиге от повышенных температур 250 и 300oС - таблица 3. Пластичность проверяли двумя методами, первый - по сопротивлению скалывания хрома на сбеге поперечной царапины, метод описан в заявке 99115981 от 22.07.99. Второй метод - по числу кольцевых трещин на хромовом покрытии вокруг отпечатка от воздействия конуса твердомера "Роквелл".

Технический результат внедрения предлагаемого способа заключается в повышении твердости поверхности хромированных изделий, а, значит, и износостойкости, сопротивления скалыванию хрома, стойкости к задирам, царапинам и другим механическим дефектам. Повышается срок службы хромированных деталей, сокращается число восстановительных ремонтов. При этом не требуется дополнительных затрат, кроме изготовления и испытания небольшой партии образцов при разработке технологии изготовления типовых деталей. Учитывая широкое применение хромирования в промышленности, можно ожидать существенного народно-хозяйственного эффекта.

Способ внедрен при ремонте шаровых пробок запорных газовых кранов "Борзиг", "Кобе" типа ДУ700, ДУ-1000, осваивается в инструментальном производстве.

Способ изготовления деталей с твердым электрохимическим хромовым покрытием, включающий хромирование деталей, отжиг и контроль твердости покрытия, отличающийся тем, что перед хромированием деталей изготавливают образцы-свидетели и контрольные образцы, затем хромируют детали с образцами, а перед отжигом деталей проводят отжиги образцов-свидетелей при разных температурах в интервале 200-300oС и контрольных образцов при температуре 180-200oС, после чего проводят контроль твердости покрытия образцов, выбирают оптимальную температуру отжига, обеспечивающую максимальный прирост твердости покрытия, относительно его твердости на контрольных образцах, а отжиг деталей ведут при оптимальной температуре.

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к получению электрохимическим методом углеродсодержащих хромовых покрытий, твердость которых возрастает после термообработки
Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке изделий из алюминия и его сплавов для придания им функциональных свойств и может быть использовано в различных областях техники, например в пищевой промышленности, авиации, транспортном машиностроении, а именно - в автомобилестроении

Изобретение относится к металлургии, в частности к прокатному производству, предусматривает диффузионное хромирование прокатных валков, изготовленных из отбеленного чугуна, с целью повышения их работоспособности за счет высокой разгароустойчивости и износостойкости

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к изготовлению элементов проточной части энергетических установок, работающих в агрессивных средах

Изобретение относится к области термической обработки деталей с гальваническим никелевым покрытием, преимущественно выполненных из дисперсионно-твердеющего сплава

Изобретение относится к способам получения изделий из металлов и сплавов с гальваническими покрытиями и может быть использовано в машиностроении и приборостроении

Изобретение относится к получению сверхпроводящих керамических покрытий типа купратов с перовскитной структурой и может быть использовано в электронной промышленности

Изобретение относится к получению сверхпроводящих керамических покрытий типа купратов с пероескитной структурой и может быть использовано в электротехнической промышленности

Изобретение относится к способам обработки металлов и может использоваться в гальваностегии и гальванопластике для улучшения свойств электроосажденных металлов

Изобретение относится к области получения диффузионных коррозионно-стойких покрытий и может быть использовано в пищевом машиностроении, в производстве жестяной консервной тары
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к способам получения гальванического покрытия сплавами на основе никеля на изделия из хромсодержащего материала, которое используется в области техники, медицины, машиностроения, а в связке с алмазными зернами применяется для изготовления высокоточного абразивного инструмента

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к способам получения изделий с гальваническими покрытиями, и может быть использовано в промышленности в качестве твердого износостойкого покрытия с целью замены твердого хромирования, вредного на сегодняшний день
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам получения комбинированных покрытий для защиты от коррозии деталей из низко- и среднелегированных сталей различной прочности
Изобретение относится к технологии обработки деталей с гальваническими покрытиями для повышения износостойкости покрытий

Изобретение относится к электролитическому осаждению твердых износостойких покрытий, а именно композиционных электрохимических покрытий на основе железа с металлокерамическими частицами, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей деталей

Изобретение относится к области металлургии, в частности получению стального компонента с металлическим покрытием, который используют в качестве материала для кузовов транспортных средств. Для обеспечения хорошего сцепления покрытия и надежной защиты от коррозии на плоский стальной продукт, выполненный из стали, содержащей 0,3-3 мас.% марганца, имеющий предел текучести 150-1100 МПа и прочность на разрыв 300-1200 МПа, наносят антикоррозионное покрытие из сплава ZnNi электролитическим методом, которое состоит из единственной фазы γ-ZnNi и содержит, наряду с цинком и неизбежными примесями, 7-15 мас.% никеля. Затем из плоского стального продукта получают заготовку и сразу нагревают, по меньшей мере, до 800°C, а затем формуют в стальной компонент, или сначала формуют в стальной компонент, который затем нагревают, по меньшей мере, до 800°C. Стальной компонент, полученный в соответственных случаях, окончательно закаляют достаточно быстрым охлаждением от довольно высокой температуры. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 табл., 5 ил., 3 пр.
На передний выступ ствольной коробки наносят никелевое покрытие. Подвергают передний выступ ствольной коробки термической обработке с нагревом и дальнейшим охлаждением в вакууме. Термическую обработку проводят при температуре 700-710°C с выдержкой 30-35 минут со скоростью нагрева и охлаждения 15-20°C в минуту. Достигается снижение отдачи и колебаний, передающихся на ложе стрелкового оружия при стрельбе, повышается долговечность ложи.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в авиационной промышленности. Способ изготовления теплового барьера, содержащего слой керамического покрытия, покрывающего по меньшей мере одну часть поверхности подложки, включает катодное электроосаждение слоя покрытия на подложку, причем подложка выполнена из материала с электронной проводимостью и образует катод. Электролит (24) содержит по меньшей мере одну соль, выбранную из группы, включающей соли лантанида, иттрия, циркония и гафния, так что в результате процесса электроосаждения слой покрытия содержит по меньшей мере один оксид, выбранный из группы, содержащей оксиды лантанида, иттрия, циркония и гафния. Способ включает этап термообработки слоя керамического покрытия при температуре от 400°C до 2000°C в течение по меньшей мере 10 мин. Технический результат: упрощение создания однородного слоя теплового барьера на деталях сложной формы. 14 з.п. ф-лы, 11 ил., 5 пр.

 

Наверх