SU1200591A1

SU1200591A1 - Способ нанесени покрытий на металлы и сплавы

Info

Publication number: SU1200591A1
Application number: SU823465629A
Authority: SU
Inventors: Г.А. Марков; Е.К. Шулепко; О.П. Терлеева
Original assignee: Институт Неорганической Химии Со Ан Ссср
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1989-04-07

Abstract

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛЫ И СЕПАВЫ в режиме микродугового оксидировани в щелочном электролите при наложении положительных и отрицательных импульсов напр жени , отличающийс тем, что, с целью повьшгени износостойкости покрыти и уменьшени сквозной пористости, наложение положительных и отрицательных импульсов напр жени осуществл ют с частотой 50 Гц, а величины катодного и анодного токов . :поддерживают в интервалах 0,5-24 А/дм и 0,6-25 А/дм, соответственно при соотношении амплитудных значений катодного и анодного токов в пределах 0,5-0,95.

Description

I

Изобретение относитс к области электрохимического нанесени защитных покрытий на металлы и сплавы.

Целью изобретени вл етс повышение износостойкости покрытий и уменьшение числа сквозных пор.

Поставленна цель достигаетс тем, что процесс нанесени покрытий на металлы и сплавы ведут в режиме микродугового оксидировани в В1елочном электролите, подава на изделие катодньм ток в интервале 0,5-24 А/дм анодньй ток - в интервале 0,625 А/дм, а соотношение между амплитудными значени ми токов поддерживают в пределах 0,50-0,95, при этом чередуют с частотой 50 Гц положительный импульс напр жени с отрицательным. Если подавать подр д более одного отрицательного импульса напр жени , разр ды гаснут, покрытие начинает от-слаиватьс .

(Л

Минимальна плотность катодного тока (D) 0,5 А/дм2 определ етс из услови коллективного горени катодных дуговых зар дов, необходимого дл обеспечени равномерности наноto симого покрыти . Минимальна плотность анодного тока (Dg) 0,6 А/дм определ етс необходимостью выполСП нени соотношени , 6 0,95, так

со как при увеличении до 0,97 резко снижаетс микротвердость покрыти и увеличиваетс износj при дальнейшем увеличении указанного соотнов-ени получение прочно сцепленного с поверхностью покрыти становитс невозможным. При величине соотношени 0,5 резко снижаетс износостойкость покрыти . При плотности токов D ц 24 А/дм и Dg 25 А/дм резке снижаетс прочность сцеплени покрыти с основой.

При реализации прпдлагаемс.чт) способа образуетс двухслопмос- 11окр1чтио Внешний поликристаллический слой, способствующий формированию монолитного проплавленного внутреннего сло в процессе эксплуатации издели сошлифовываетс . Все приведенные характеристики покрыти получены дл внутреннего сло покрыти , вл ющегос , по существу, рабочей поверхностью издели .

Пример 1. Нанесение покрытрш на образец из алюмини А-0 осуществл ли из ванны с электролитом следующего состава, г/л:

Едкое кали84

ЛСидкое стекло - 200 ВодаДо 1 л

при последовательном чередовании отрицательных и положительных импульсов напр жени . Плотность тока отрицательнык импульсов D 2,5 А/дм, плотность тока положительных импульсов DC, 1,25 А/дм2 ; ,0,5. Процесс .осаж тени проводили при посто нньк значени х DK и D до достижени амплитудного значени напр жени : дл положительных импульсов - 200 В, дл отрицательных 70 В, Дл полученного покрыти определ ли износостойкость , наличие сквозных пор и микротвердость . Шкротвердость измер ли Стандартным методом на приборе ПМТЗ при нагрузке 200 Г на поперечных шлифах образцов с покрытием. На наличие сквозных пор образцы испытывали по следующей методике. Брали стандартньй электролит дл меднени следующего состава, г/л:

Сернокисла медь 200 Серна кислота50

ВодаДо 1 л,

заполн ли электролитическую ванну и помещали исцытываемьй образец в качестве катода, анодом служила медна проволока. На образец подавали напр жение 2-3 В и вели процесс до по влени на поверхности образца красных точек - вьпиедшей по порам на поверхность образца меди. Затем под микроскопом считали количество пор на единицу площади. Изностойкость покрыти оценивали при трении покрытого образца о закрепленные абразивные частицы (наждачна бумага из карбида кремни зернистостью .150 мкм) все врем по свежему месту абразивной поверхности. Износ покрыти оце1П1влли весовым способом на весах ЕЛА 200 М с точностью до 0,0001 г, врем испытани 240 с. Удельна нагрузка .на образец 5 кГс/см Микротвердость полученных покрытий 1200 кГ/мм. Количество пор 50-55 на 1 см . Абразивньп1 износ 0,064 Г/см .

Пример 2. Нанесение покрыти на образец из алюмини Д-16 осуществл ли из электролита, содержащего водный раствор едкого кали (3 г/л), при плотности тока катодных импульсо D 14,3 А/дм, плотности тока анодных импульсов Dq 20 D 20 А/дм2 )., 0,7. Процесс заканчивали при анодном напр жений 650 В и катодном 330 В.

Микротвердость 2300 кГ/мм. Количество пор на см менее 1. Абразивны износ 0,033 Г/см.

Пример 3. Образец из стали ст. 3 помещали в электролитическую ванну с электролитом следующего состава , г/л:

Жидкое стекло1,0

Алюминат натри 3,5 ВодаДо 1 л

Вторым электродом служила ванна. Катодна плотность тока 14,0 А/дм, анодна плотность тока 18 А/дм. Соотношение ,8, Плотности тока поддерживались посто нными до конца процесса. Конечное катодное напр г ение 470 В, конечное анодное напр жение 730 В. Микротвердость полученных покрытий 1200 кГ/мм. Количество пор на см 10-15. Абразивный износ 0,081 Г/см.

П р и м е р 4. Образец из алюмини А-0 помещали в электролитическую ванну с электролитом следующего состава , г/л:

Едкое кали0,33

Алюминат натри 0,33 ВодаДо 1 л

Вторьм электродом служила .ванна. Катодна плотность тока - 23,8 А/дм анодна плотность тока 25 А/дм. Плотности тока автоматически поддерживались посто нными. Конечное катодное напр жение 610 В, конечное анодное напр жение 1000 В. Микротвердост полученных покрытий 2200 кГ/мм, к.оличество пор на см; менее 1. Абразивный износ 0,045 Г/см.

Пример 5. Дл сравнени образцы из алюмини А-0 покрьшали в электролите, содержащем 350. г/л

Na,SiO,, (24 об,%) по (1). Процесс вели в режиме Dj, „oi 30 Л/дм, D ком 5 А/дм, напр жение положительных .импульсов 1000 В, напр жение отрицательных импульсов 500 В. Через 50 по ожительных импульсов подавали 1 отрицательный ,

Микр.отвердость полученных покрытий 340 кг/мм ; количество сквозных пор на см -1200-1800; абразивньй износ 0,235 г/см2.

Сравнительный анализ полученных данных показывает, что микротвердость покрытий, полученных по предлагаемому способу, по сравнению с известным выше в 5-7 раз; количество скво.зных пор ниже в 30-1000 раз; абразивный износ ниже в 3-8 раз.

Предлагаемый.способ обеспечивает получение покрытий, обладающих высокими механическими свойствами: износостойкостью , антифрикционносгью высокой нагрузочной способностью и может быть использован в машиностроении , нефте- . и газодобывающей промышленности дл зaщиtы,. металлических изделий от износа и коррозии.

Claims

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ в режиме микродугового оксидирования в щелочном электролите при наложении положительных и отрицательных импульсов напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости покрытия и уменьшения сквозной пористости, наложение положительных и отрицательных импульсов напряжения осуществляют с частотой 50 Гц, а величины катодного и анодного токов поддерживают в интервалах 0,5-24 А/дм²и 0,6-25 А/дм², соответственно при соотношении' амплитудных значений катодного и анодного токов в пределах 0,5-0,95.