Способ обработки металлических деталей



 


Владельцы патента RU 2432421:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области получения тонких пленок, а именно к способам обработки стальных деталей для повышения их износостойкости. Способ получения тонких пленок на стальных деталях включает обработку в водном растворе молибденового ангидрида, при этом обработку проводят в электрическом поле с разностью потенциалов 2-20 В, причем деталь является катодом, а угольный электрод - анодом, при этом продолжительность обработки определяют из соотношения:

, где τ - продолжительность обработки, с;

К - эмпирический коэффициент, составляющий (10-12)·104 (с·г/л);

С - начальная концентрация ионов молибдена в растворе, г/л.

Технический результат - повышение технологичности и производительности процесса, получение тонких пленок на стальных деталях для повышения их износостойкости. 1 табл.

 

Изобретение относится к области получения тонких пленок, а именно к способам обработки стальных деталей для повышения их износостойкости.

Известен электролитический способ нанесения анодных покрытий в струе электролита, содержащей мелкодисперсные частицы порошка не растворимых в электролите соединений металла или металлоида с добавлением материала с экзотермическим эффектом окисления (патент РФ 2224055, опубл. 2004.02.20. БИ №5).

Недостатком данного способа является невозможность получения износостойких покрытий.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки металлических деталей кипячением в водном растворе соединений молибдена (А.с. СССР №277501, опубл., 1970. БИ №24).

Недостатками данного способа являются низкие производительность и технологичность процесса обработки, из-за необходимости кипячения деталей в растворе, а сам процесс кипячения проводят весьма длительное время (в течение одного часа), что значительно снижает производительность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение тонких пленок на стальных деталях для повышения их износостойкости и повышение технологичности и производительности процесса.

Сущность предложенного способа получения тонких пленок на стальных деталях заключается в том, что обработку проводят в водном растворе, содержащем молибденовый ангидрид в электрическом поле с разностью потенциалов 2-20 В, причем деталь является катодом, а угольный электрод - анодом, при этом продолжительность обработки определяют из соотношения:

,

где τ - продолжительность обработки, с;

К - эмпирический коэффициент, составляющий (10-12)·104(с·г/л);

С - начальная концентрация ионов молибдена в растворе, г/л.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Деталь помещают в водный раствор молибденового ангидрида и к ней подводят отрицательный заряд. Положительный заряд подводят к угольному электроду. В зависимости от условий опыта меняли напряжение (от 1 до 50 В, плотность тока при этом поддерживали 15-20 А/дм2), начальную концентрацию ионов молибдена - (от 50 до 200 г/л) и продолжительность процесса (от 5 до 40 мин), а температуру 40-50°С.

Результаты опытов приведены в таблице.

Таблица
№ опыта Значение показателей
Напряже-
ние U, B
Концентра-
ция С, г/л
Продолжительность, τ, мин Условное качество полученной пленки Износостойкость
1 1 200 5 Не удовлетворительное Низкая
2 2 200 10 Удовлетворительное Средняя
3 5 150 15 Хорошее Высокая
4 10 150 20 Хорошее Высокая
5 10 100 25 Хорошее Высокая
6 20 100 30 Удовлетворительное Средняя
7 50 50 40 Не удовлетворительное Низкая

И при значении произведения этих величин от 10·104 до 12·104 (с г/л) качество полученной пленки было хорошим и она повысила износостойкость поверхности детали.

На основании проведенных опытов была получена эмпирическая зависимость, позволяющая связать качество получаемой пленки с длительностью обработки и концентрацией ионов молибдена в растворе и она имеет вид;

,

где τ - продолжительность обработки, с;

К - эмпирический коэффициент, составляющий (10-12)·104, (с·г/л);

С - начальная концентрация ионов молибдена в растворе, г/л.

Так как молекулы оксида молибдена слабо парамагнитные, то при пропускании электрического тока они оседают на поверхности стальных деталей, образуя тонкие пленки, а из-за своей слоистой структуры и благодаря свойству пары ионов MoVI/MoV, считаем, что полученные тонкие пленки способствуют повышению износостойкости стальных деталей.

Использование предложенного способа получения тонких пленок на стальных деталях в водном растворе, содержащем молибденовый ангидрид, позволит повысить производительность процесса за счет сокращения времени обработки в 3-4 раза, а также повысит технологичность за счет устранения необходимости длительного кипячения деталей в растворе молибдена.

Способ получения тонких пленок на стальных деталях в водном растворе, содержащем молибденовый ангидрид, отличающийся тем, что обработку проводят в электрическом поле с разностью потенциалов 2-20 В, причем деталь является катодом, а угольный электрод - анодом, при этом продолжительность обработки определяют из соотношения

где τ - продолжительность обработки, с,
K - эмпирический коэффициент, составляющий (10-12)·104,
С - начальная концентрация ионов молибдена в растворе, г/л.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения функциональных покрытий на основе молибденового покрытия, а также в ювелирном деле для замены платины.
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано при осаждении тантала на изделия из меди и медных сплавов. .
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано при нанесении покрытий из индия. .

Изобретение относится к способам электрохимического нанесения покрытий и может быть использовано в практике вольтамперометрических измерений для изготовления электрохимического датчика для определения концентрации восстанавливающихся веществ и ионов, в частности для контроля содержания тяжелых металлов и кислорода в объектах окружающей среды, пищевых продуктах и т.д.
Изобретение относится к электролитическому нанесению покрытий из водных растворов, в частности к электролитическому осаждению молибдена из водных растворов электролитов.

Изобретение относится к гальваностегии, в частноcти к электролитическому осаждению висмутовых покрытий. .

Изобретение относится к амальгамированию металлов. .

Изобретение относится к гальваностегии , в частности к электролитическому осаждению черных защитно-декоративных и селективных покрытий, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении.

Изобретение относится к гальваностегии , в частности к электроосаждению черных молибденовых покрытии, и может быть использовано в прибореи машиностроении . .

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава индий-никель, и может быть использовано для получения защитно-декоративных покрытий.
Наверх