|
Реферат: Участок по изготовлению изделий из безвольфрамовых твердых сплавов на основе карбида титана (Металлургия)
1. Введение
Порошковая металлургия – относительно новая отрасль науки и техники,
позволяющая решать задачи по созданию новых материалов и оборудования,
соответствующих современным требованиям.
Начало современно порошковой металлургии относится к первой четверти
девятнадцатого века (1826г.), когда по поручению Российского монетного
двора инженер П.Г.Соболевский разработал методику приготовления монет и
изделий из платинового порошка.
Основные направления развития порошковой металлургии связаны с
преодолением затруднений в осуществлении процесса литья порошковых
тугоплавких металлов, с возможностями производства металлокерамическим
методом материалов и изделий со специфическими свойствами, не достижимыми
другими технологическими способами, типа псевдосплавов (W + Cu , W + Ag),
твердых сплавов на основе карбидов, пористых подшипников, фильтров и т.д.
Методами порошковой металлургии (П.М.) можно изготавливать некоторые
типы изделий из обычных материалов и с достижением обычных свойств, но с
более высокими технико-экономическими показателями производства по
сравнению с литьем. В частности, методы П.М. позволяют в ряде случаев
существенно сократить расход металлов для производства тех или иных
изделий.
Порошковая металлургия получила за последнее время широкое развитие
как в странах СНГ, так и в других странах, таких как США, Великобритания,
Германия, Япония.
Метод П.М. настолько широко и прочно вошел во все области науки и
техники, что в настоящее время трудно даже перечислить все случаи его
использования.
Технологический процесс производства изделий методом П.М. состоит из
следующих основных операций:
получение металлического порошка или смеси порошков
прессование (формование)
спекание (термообработка)
окончательная обработка (доводка, калибровка, уплотняющее обжатие,
термообработка)
Естественно, что в производственной и исследовательской практике
нередко встречаются отклонения от этих типичных элементов технологии.
Следует указать на высокую стоимость исходных порошков и
прессинструмента, что делает производство экономически выгодным лишь в том
случае, когда достаточно велик масштаб производства.
Одной из важных проблем современной порошковой металлургии является
разработка современных методов производства высококачественных и дешевых
металлических порошков. Для потребителей и производителей металла одним из
наиболее трудных вопросов является устранение дефектов металла, связанных
с процессом кристаллизации. Именно этот процесс порождает основную массу
особенностей строения металлов и обуславливает развитие дефектов. При
использовании методов П.М. в значительной степени устраняются те
особенности кристаллизации, которые создаются при переходе из жидкой фазы
в твердую, резко уменьшаются дефекты, связанные с кристаллическим
строением.
Иногда изделиям с такими свойствами, как хорошая тугоплавкость, высока
степень электроэрозионной устойчивости и прочности в условиях ударных
нагрузок, необходимо придать очень сложную форму. Для этого применяют
метод горячего литья термопластичных шликеров.
2. Технологический раздел
2.1 Обоснование ассортимента продукции в технических условиях на нее
Современные твердые сплавы довольно многочисленны и насчитывают более
100 различных марок. Спеченые твердые сплавы бывают вольфрамосодержащие и
безвольфрамовые. Обратимся к безвольфрамовым твердым сплавам, в частности,
к сплавам, состоящим из карбида титана и связующего из никель-молибденового
сплава. Все чаще эту группу сплавов применяют в машиностроении,
станкостроении, предприятиях пищевой промышленности.
Сплавы на основе карбида титана существенно превосходят по
эксплуатационным свойствам сплавы на основе карбида вольфрама, благодаря
мелкозернистой структуре, высокой стабильности карбида титана (Ti C) и
отсутствию адгезионного схватывания с обрабатываемым материалом.
На проектируемом участке будут изготавливаться цельные твердосплавные
режущие инструменты : фрезы, сверла, развертки, показанные на Рисунке 1.
2.3 Выбор и обоснование схемы технологического процесса
Для призводства изделий из безвольфрамовых твердых стплавов существует
ряд технологий. В основном, технологии отличаются способами формования. В
частности, для данного материала применимы такие способы формования:
1. Прессование в пресс-формах;
2. Горячее статическое прессование;
3. Изостатическое горячее прессование;
4. Горячее литье термопластичных шликеров.
Рассмотрим каждый из способов.
Прессование в пресс-формах – наиболее распространенный способ в
производстве твердых сплавов. Некоторые особенности обусловлены малой
пластичностью смесей порошков и их высокой дисперсностью. Заготовки из
смесей твердых сплавов из-за наличия в них непластичных частиц тугоплавких
соединений не имеют достаточной прочности при той степени уплотнения,
которой можно достигнуть без опасности вызвать появление расслойных
трещин. Высокая дисперсность смесей также не позволяет применять высокие
давления при прессовании из-за возникновения расслойных трещин. Поэтому в
смеси твердых сплавов перед прессованием вводят пластифицирующие вещества.
Давление прессования колеблется в пределах 50 – 150 Мпа в зависимости от
качества и количества введенного в смесь пластификатора. При этом
пористость заготовок составляем 50%, а линейная усадка при спекании – 20
%. Применение более высоких давлений часто ведет к растрескиванию
заготовок при снятии давления или извлечении заготовок из пресс-форм. При
формовании заготовки сложной формы очень трудно поучить равномерную
плотность во всех ее частях вследствие неспособности смеси равномерно течь
во всех направлениях под действием приложенного давления. Это приводит
либо к разрушению менее плотной части заготовок, вследствие низкой
механической прочности, либо к искажению формы всего изделия при спекании
из-за неравномерной плотности.
Метод получения изделий из порошков твердых сплавов прямым
прессованием является наиболее производительным, поэтому для избежания
затруднений, описанных выше, применяют разборные пресс-формы с фасонными
профилями пуансонов и независимым их движением друг относительно друга.
Разработке конструкций пресс-форм уделяют большое внимание в
промышленности.
И все же методом прессования в пресс-формах чаще всего получают
изделия простой формы. Для изготовления более сложных изделий применяют
другие методы.
Горячее прессование осуществляется в пресс-формах, изготовленных из
прочного и плотного графита. Нагревают пресс-формы прямым пропусканием
тока через пуансоны, матрицу, индукционным способом или применяют
косвенный нагрев с одно- или двухсторонним приложением давления на
пуансоны. С целью предотвращения прилипания спекаемых изделий к рабочим
частям графитовой пресс-формы, что влечет за собой необходимость
разрушения пресс-формы после каждого спекания, внутренние стенки матрицы и
поверхность пуансонов, прилегающих к прессуемому материалу, перед горячим
прессованием покрывают специальными смазками, например суспензией жирного
чешуйчатого графита в глицерине.
При горячем прессовании значительно сокращается длительность нагрева,
выдержки и охлаждения.
Процессы спекания при обычном методе раздельного прессования и
спекания длятся 1 – 2ч, в то время как при горячем прессовании длятся
всего 3 – 10 мин.
Горячее прессование применяется для изготовления крупногабаритных
твердосплавных изделий высокой плотности (крупных матриц для волочения,
матриц пресс-форм для прессования твердых сплавов, матриц вырубных,
вытяжных штампов, опорных плит и т.д.).
Для изготовления же мелких деталей сложной формы следует выбрать
другую технологическую схему.
Метод изостатического горячего прессования для изготовления изделий из
твердых сплавов на основе карбида титана применяется для улучшения
эксплуатационных характеристик сплавов за счет уменьшения остаточной
пористости.
Для обеспечения эффекта всестороннего сжатия при прессовании
предварительно спрессованных заготовок с открытой пористостью или
порошковой шихты применяют оболочки из стали, тугоплавких металлов или
кварцевого стекла. Заполняют оболочки порошком, применяют виброуплотнение,
после чего оболочки вакуумируют и герметизируют. Подготовленные таким
образом оболочки с прессуемым твердым сплавом загружают в камеру
газостата. Затем в камеру под давлением 30 Мпа закачивают инертный газ
(Ar, Нe), нагревают оболочку до температуры 1320 – 1350 0С. Вследствие
расширения сжатого газа при нагревании его давление повышается до 100 –
300 Мпа, которое, согласно закону Паскаля, передается во всех направлениях
оболочки с одинаковой силой, прямо пропорциональной величине ее
поверхности. Длительность выдержки под давлением в процессе ИГП составляет
1 – 4 ч, в зависимости от размеров получаемых заготовок.
Методом ИГП из твердых сплавов получают крупногабаритные
заготовки с минимальной пористостью. Этот метод имеет много общего с
методом горячего прессования, и, также как и он не подходит для
изготовления изделий сложной формы и небольших размеров.
Шликерное литье является перспективным методом изготовления
твердосплавных изделий. В качестве пластификатора применяют парафин с
добавкой ПАВ (пчелиный воск, олеиновая, пальмитиновая, стеариновая
кислота, церезин), которые добавляют в количестве 3 – 6%. Перед
замешиванием смесей парафин расплавляют, подогревают до 85 – 90 0С и
вводят в него ПАВ.
Для приготовления твердосплавной смеси с пластификатором ее компоненты
смешивают в термостатированной пропеллерной мешалке при температуре 85 –
90 0С в течение 4 – 6 ч. В процессе замешивания смесей не исключена
возможность образования воздушных пузырьков, которые могут обусловить
повышенную пористость порошковых изделий. Это нежелательное явление легко
предупреждается вакуумированием замешенной смеси непосредственно в
термостатированной мешалке в процессе замешивания или в вакуумном
электрическом шкафу при нагреве смеси до 85 – 90 0С в течение 1 – 2 ч
(остаточное давление 60 – 70 Па).
Далее смесь заливают в термостатированный литейный аппарат, в котором
поддерживают температуру 65 – 70 0С. С помощью сжатого воздуха или
инертного газа (0,3 – 0,6 Мпа) смесь нагнетают в полость подогретой до 20
25 0С стальной разъемной пресс-формы, прижатой в момент формования к
верхней плите аппарата пневматическим, гидравлическим или механическим
прижимом. После снятия нагрузки пресс-форму разбирают и извлекают из нее
формованное изделие.
Преимущество горячего литья термопласитчных шликеров состоит в том,
что плотность по объему отливки (независимо от ее формы) получается
равномерной, вследствие чего отсутствуют искажения геометрической формы
изделий при спекании.
Метод горячего литья термопластичных шликеров неприменим для
изготовления крупногабаритных деталей, зато он широко используется при
производстве твердосплавных изделий сложной формы с большим соотношением
длины к поперечному сечению (прутки и трубки любой формы, спирали
различного типа, фасонные изделия типа фрез, сверла, развертки, мелкие
изделия с тонкими отверстиями диаметром 20 – 100 мкм, специальные фасонные
резцы, фигурные пуансоны вырубных штампов, электроды для контактной сварки
и т.д.).
Для изготовления сверл, разверток, фасонных резцов наиболее подходящим
является метод горячего литья термопластичных шликеров. Рассмотрим данную
технологическую схему по операциям.
2.3 Дозирование
Цель операции дозирования состоит в том, чтобы соблюдать наиболее
оптимальное соотношение компонентов в шихте и при изготовлении конечного
продукта.
На данной операции используется дозатор-автомат. В процессе
дозирования мы получаем наиболее оптимальное количество заданных
материалов для продолжения технологического процесса.
Автоматизация процесса дозирования позволяет уменьшать потери
дорогостоящего сырья, сократить время операции, а также позволяет
уменьшить количество обслуживающего персонала и себестоимость продукции.
2.4 Смешивание
В процессе смешивания происходит измельчение частиц порошков. Цель
операции - приготовление смесей порошков с цементирующим металлом.
Наиболее изменяется зернистость составляющих твердого сплава в первый
период размола. Применяемый для мокрого размола твердых сплавов спирт не
вступает в химическое взаимодействие с размалываемым материалом.
Максимальная эффективность размола достигается при введении 220 – 400мм
спирта на 1кг смеси в зависимости от насыпной плотности.
Эффективность размола также повышается с увеличением соотношения шары
– смесь, обычно это составляет 2,5 – 3,5, время 48 часов.
На данной операции применяется шаровая мельница для мокрого размола
смесей твердых сплавов.
2.5 Дистилляция
Цель данной операции состоит в том, чтобы удалить спирт из
твердосплавной смеси.
На данной операции применяется аппарат для выпаривания спирта. При
температуре до 200 0С происходит испарение спирта из твердосплавной смеси,
при этом не происходит химического взаимодействия с материалом и,
вследствие низкой температуры кипения легко удаляется в течение 4 – 6
часов.
2.6 Просев
Просев порошка, поступающего с предыдущей операции, представляет собой
технологическую операцию разделения порошков на фракции. Также на этой
операции отделяются от основного материала всевозможные примеси и
включения, попавшие в него во время смешивания. Основную массу материала
составляют зерна величиной 0,5мкм.
На данной операции применяется стационарное вибрационное сито с
обечайкой, укрепленной на пружинах-амортизаторах. Вибрация обечайки в
горизонтальной плоскости с помощью дебалансного устройства.
2.7 Замешивание
Цель этой операции – приготовление смеси порошков, пригодных для
последующего процесса формования. От условий выполнения этой операции в
значительной степени зависят свойства конечного продукта – готового
сплава.
Порошки твердой тугоплавкой составляющей (Ti C – 79%), характеризуются
весьма малой пластичностью. Поэтому перед прессованием в смесь, содержащую
TiC – 79%, Ni – 17%, Mo – 4%, вводят пластифицирующее вещества, которые
улучают прессуемость смеси, уменьшают трение между прессовкой и стенками
пресс-формы, придают заготовкам некоторую дополнительную прочность за счет
клеящей способности пластификатора. В данном случае в качестве
пластификатора применяется парафин с добавкой поверхностно-активных
веществ (ПАВ). В качестве ПАВ используют пчелиный воск, олеиновую,
стеариновую кислоты, церезин, которые добавляют к парафину в количестве 3
– 6%.
Перед замешиванием смесей парафин расплавляют, подогревают до 85 – 90
0С и вводят в него ПАВ. Затем пластификатор интенсивно перемешивают в
термостатированной пропеллерной мешалке в течение 0,5 – 0,75 ч, при этом
ПАВ равномерно распределяется по всему объему пластификатора. Чем выше
содержание связующего материала в смеси и ее дисперсность, тем больше
содержание пластификатора.
Компоненты твердосплавной смеси смешивают с пластификатором в
термостатированном одноярусном шнековом смесителе при температуре 85 – 90
0С в течение 4 – 6 часов. Данное оборудование обеспечивает наиболее полное
перемешивание смеси с пластификатором и необходимую производительность,
сочетая это с минимальным количеством потерь сырья, со сравнительно
небольшой затратой энергии. Результаты смешивания контролируют либо по
физико-технологическим свойствам шихты, любо химическим анализом проб. На
практике контролируют часть технологических характеристик смеси и проводят
химический анализ проб из нее.
2.8 Формование
Цель данной операции - получение заданных размеров, формы и плотности
изделия.
Смесь, приготовленную на предварительной операции, заливают в
термостатированный литейный аппарат, в котором поддерживают температуру 70
– 90 0С. С помощью сжатого воздуха, давлением 0,3 – 0,6 МПа, смесь
нагнетают в полость нагретой до 25 0С стальной разъемной пресс-формы,
прижатой в момент формования гидравлическим прижимом. Чтобы усадка не
изменяла форму полученной заготовки, давление на шликер не снижают до тех
пор, пока не произойдет его полное затвердевание. Хорошая текучесть,
низкая теплопроводность и малая скорость затвердевания помогают получать
качественные изделия. После снятия нагрузки пресс-форму разбирают и
извлекают из нее сформованное изделие.
Из оборудования для данной операции используют литьевую машину марки
ЛМ 80. Эта модель относится к горизонтальным автоматическим машинам с
гидроприводом. Она состоит из узлов и частей:
- станины с основанием;
- узла нагнетания массы;
- узла затвора формы;
- гидропривода с управлением;
- коммуникаций охлаждения;
- системы управления.
Электросхема литьевой машины предусматривает три режима работы:
- автоматический;
- полуавтоматический;
- наладочный.
В формовании изделий используют первые два режима, но наиболее
оптимальный – это автоматический. Этот режим обеспечивает минимальные
потери , сокращает время операции, а, следовательно, и снижает
себестоимость продукции, а также позволяет сократить количество
обслуживающего персонала.
В наладочном режиме проводится установка пресс-формы.
2.9 Отгонка пластификатора
После отливки изделия перед окончательным спеканием заготовки
подвергают частичному удалению из них связующего. Удаление связки
осуществляется путем медленного нагрева заготовок в адсорбентах, которые
активно поглощают расплавленную связку. При повышении температуры удаление
связки происходит поэтапно – сначала плавится связка, затем испаряются
легкие фракции, происходит пиролиз тяжелых углеводородов и выгорание
углеродистого остатка.
Рациональным режимом удаления связующего из отливок, полученных из
тонкодисперсных порошков тугоплавких соединений предусматривается нагрев
изделия от 20 до 600 0С в течение 8 часов. Скорость нагрева составляет 30
– 35 0С/ч, но при этом необходимо делать промежуточные изотермические
выдержки при 50 – 55 0С в течение 2 ч, при 160 – 170 0Св течение 3 – 4 ч.
При более высоких скоростях нагрева как в этом случае процесс удаления
связующего интенсифицируется настолько, что возможно нарушение сплошности
изделия. В зависимости от формы изделия, его габаритов и свойств исходного
порошка режимы отгонки пластификатора могут изменяться.
После удаления связующего из изделия они приобретают прочность,
достаточную для дальнейшей их обработки.
Вследствие повышенной способности тонких порошков к окислению процесс
необходимо проводить в защитной среде, в качестве которой чаще всего
используется водород, который также способствует удалению связующего за
счет его гидрогенизации. На данной операции из оборудования применяется
муфельная печь для сушки смесей твердых сплавов. Целесообразность
применения данного оборудования объясняется необходимой
производительностью, с минимальной затратой энергии, экономичным расходом
сырья.
2.10 Окончательное спекание
Спекание, основной целью которого является уплотнение и упрочнение
спрессованных заготовок, превращение их в компактные изделия с
необходимыми физико-механическими свойствами.
Для формирования оптимальной структуры безвольфрамовых твердых сплавов
необходимо осуществить выбор металлического связующего, обеспечивающего
хорошее стягивание части карбида титана, отсутствие значительной
растворимости твердой фазы в связке, отсутствие третьих фаз при спекании и
т.д. При спекании твердых сплавов на основе карбида титана с никель-
молибденовым связующим, которое можно рассматривать как сплав никеля с
молибденом, содержащий некоторое количество титана и углерода вследствие
растворимости этих элементов в никеле. Как молибден, так и Мо2С,
образуются за счет избытка углерода в исходной шихте, растворяются в
значительных количествах в карбиде титана с образованием твердого раствора
и поэтому, кроме цементирующей фазы, молибден входит в состав карбидной
фазы, снижает краевой угол смачивания карбида титана до нуля, что
способствует образоанию мелкозернистой структуры сплавов TiC-Ni-Mo.
На данной операции применяют толкательную вакуумную электропечь
непрерывного действия СТВ-5?23?1,5/16Г. Установлено, что чем больше в
сплаве связующего металла, выше дисперсность тугоплавкого составляющего и
ниже содержание карбида титана, тем ниже температура спекания. Для данного
процесса электропечь обеспечивает необходимую температуру спекания 1450 0С
и время спекания 1,5 – 2 часа, и глубину вакуума порядка 10-1 Па.
2.11 Механическая обработка
Цель данной операции состоит в том, чтобы деталь приобрела необходимые
размеры и конфигурацию, как того требует заказчик, а также товарный вид.
Для выполнения механической обработки, на участке применяются три станка:
дла токарно-винторезных и один шлифовальный.
На токарно-винторезных станках выполняют такие работы: обтачивают
наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, подрезают
торцы деталей, растачивают внутренние цилиндрические поверхности, ведут
обработку отверстия сверлами, развертками.
На шлифовальных станках обрабатывают детали с помощью абразивных
инструментов.
2.12 Расчет и составление баланса материалов
Годовая производительность цеха по производству безвольфрамовых
твердых сплавов на основе карбида титана составляет 45т. Производство
осуществляется по технологической схеме, изображенной на рис.1.4.
Потери при каждой операции составляют (а – возвратные потери, в –
безвозвратные)
|1. Количество календарных дней в году |365 |
|2. Вто числе нерабочих дней: | |
|праздники |8 |
|Выходные дни |98 |
|Время, необходимое для планово-предупредит.ремонтов |8 |
|Очередной отпуск |24 |
|болезни |5 |
|Отпуск в связи с родами |1 |
|Выполнение государственных обязанностей |0,5 |
|Отпуск с разрешения администрации |1,5 |
| | |
| |146 |
|Итого нерабочих дней | |
| | |
|3. Количество рабочих дней |219 |
|4.Количество дней работы предприятия |252 |
На основании баланса рабочего времени определяем коэффициент списочного
состава рабочих:
252
К = = 1,15
219
Расчет показателей производительности труда:
45000
= 2045,45 кг – годовой объем одного работника
22
8.2 Определение себестоимости единицы продукции
Затраты, входящие в состав себестоимости, подразделяются на основные и
накладные. К основным относятся: основная и дополнительная заработная
плата производственных рабочих, стоимость основных и вспомогательных
материалов, затраты на энергию для технологических целей, амортизационные
отчисления на содержание зданий и оборудования. К накладным относятся
расходы, связанные с обслуживанием и управлением производственными
процессом, а также прочие цеховые и общезаводские расходы.
Ti C Ni , Mo
Дозирование
Смешивание этанол
(мокрый размол)
Графитовые Дистиляция
пресс-формы
Обмзка пресс-форм Просев
графито-глицериновой
пастой
Сушка Сборка пресс-форм
Горячее прессование изделия
(t = 1300 – 1500 0C, P = 7 – 30 МПА)
Контроль свойств: ?изг, МПа, ?сж,, МПа, твердость HRA, П %
Механическая обработка
Контроль размеров
Готовое изделие
Рисунок 1.3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
МЕТОДОМ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ
Ti C Ni , Mo
Дозирование
Смешивание
(мокрый размол)
Просев
Сушка
пластификатор
Замешивание
ПАВ
Формование
Отгонка пластификатора и предварительное спекание
Сборка контейнера
Вакуумирование,
Герметизация
Изостатическое горячее прессование изделия
Разборка контейнера
Контроль свойств: ?изг, МПа, ?сж,, МПа, твердость HRA, П %
Механическая обработка
Контроль размеров
Готовое изделие
Рисунок 1.4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
МЕТОДОМ ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ
Ti C Ni , Mo
Дозирование
Смешивание
(мокрый размол)
Дистилляция
Просев
Замешивание, р-р СН в бензине, 5%
Сушка
Просев
Прессование изделия
Сушка изделия
Н2 Предварительное спекание
t = 800 – 1000 0С, ? = 2 – 3 ч
вакуум 1х10-3 – 1х10-4 Окончательное спекание
Т = 1410 – 1500 0С
Контроль свойств: ?изг, МПа, ?сж,, МПа, твердость HRA, П %
Механическая обработка
Контроль размеров
Готовое изделие
Рисунок 1.2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СЕХМА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
НА ОСНОВЕ КАРБИДА ТИТАНА МЕТОДОМ ПРЯМОГО ПРЕССОВАНИЯ
а Ti C Ni , Mo в
0 Дозирование 0,05
0,3 Смешивание этанол 0,15
(мокрый размол)
0,2 Дистилляция 0,13
0 Просев 0,15
0,4 Замешивание, Парафин+ПАВ(3,5–5%) 0,14
Вакуумирование (олеиновая, стеариновая к-та,
церезин, пчелиный воск)
0,5 Формование 0,17
1,0 Отгонка пластификатора 0,12
и предварительное спекание
вакуум 0 Окончательное спекание 0,05
Контроль свойств: ?изг, МПа, ?сж,, МПа, твердость HRA, П %
0 Механическая обработка 1,0
0 Контроль размеров 0
Готовое изделие
Рисунок 1.6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СЕХМА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТВЕРДЫХ
СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА ТИТАНА МЕТОДОМ ГОРЯЧЕГО ЛИТЬЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ
ШЛИКЕРОВ
Литература
1. Сквозная программа производственной практики студентов по специальности
0414 «Порошковая металлургия и напыленные покрытия». – Киев: КПИ, 1983. –
62 с.
2. СТП КПИ 2.001-73. Стандарт предприятия. Курсовые проекты (требования к
оформлению документации). – Киев: КПИ, 1984. – 198 с.
3. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области
применения: Справочник (И.М.Федорченко, И.Н.Францевич, И.Д.Радомысельский
и др.; Отв.ред.И.М.Фкдорченко.) –К.: Наукова думка, 1985. – 624 с.
4. Долников И.Е,, Стародубов К.Ф., Спасов А.А. Основы проектирования
термического цеха. – К.: Вища школа., 1986. – 215с.
5. Степанчук А.Н., Билык И.И., Бойка П.А. Технология порошковой
металлургии. – К.: Вища школа. Головное изд-во, 1989. – 415с.
6. Наумов В.Ф., Наумова Г.З. Производство изделий из пластических масс
литьем под давлением. – Л.: Госхимиздат, 1965. 203с
7. Грибовский П.О. Горячее литье керамиеческих изделий. – М.:
Госэнергоиздат, 1956. 175 с
8. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по курсу
«Оборудование и проектирование цехов порошковой металлургии» для студентов
специальности 1110 «Порошковая металлургия и напыленные покрытия»/сост.
А.Н.Степанчук, П.А. Бойко, И.И.Билык. – Киев: КПИ, 1987. – 84с.
Оглавление
1. Введение 3
2. Технологический раздел
1. Выбор и обоснование ассортимента продукции 5
в технических условиях на нее. 7
2. Обоснование и выбор основных и вспомогательных материалов
3. Выбор и обоснование схемы технологического процесса
8
4. Пооперационная технологическая схема.
Дозирование 18
5. Пооперационная технологическая схема
Смешивание 18
6. Пооперационная технологическая схема
Просев 19
7. Пооперационная технологическая схема
Замешивание 20
8. Пооперационная технологическая схема
Формование 21
9. Пооперационная технологическая схема
Отгонка пластификатора 23
10. Пооперационная технологическая схема
Окончательное спекание 24
11. Пооперационная технологическая схема
Механическая обработка 25
2.12 Расчет и составление баланса материалов
30
2.13 Выбор и количество оборудования 41
2.14 Контроль качества продукции 49
3 Специальный раздел 50
4 Строительный раздел 54
5. Техника безопасности 55
6. Энергетическая часть 56
7. Организационный раздел 59
8. Экономический раздел 62
9. Список литературы 69
Реферат на тему: Хромирование в машиностроении
1. ВВЕДЕНИЕ.
Создание первых производственных установок по хромированию относится к
концу 20-х годов текущего столетия. За истекший период времени хромовые
покрытия, по сравнению с другими гальваническими покрытиями, получили
наиболее широкое распространение. Такое положение объясняется ценными
свойствами хрома, позволяющими сочетать в покрытии красивый внешний вид и
коррозионную стойкость с высокой твердостью и износостойкостью.
Важной областью хромирования являются защитно-декоративные покрытия.
Наряду с этим хромовые покрытия получили широкое распространение в
машиностроении для увеличения износостойкости новых деталей машин и
инструмента, а также для восстановления изношенных деталей. Последнее
приобрело особенно большое значение при ремонте двигателей внутреннего
сгорания в связи с созданием технологии пористого хромирования.
Однако применение электролитического хромирования для восстановления
изношенных деталей машин ограничивается глубиной износа. В случаях, когда
величина износа достигает 0,7 – 1,0 мм хромирование становится
нерациональным, так как при большой толщине слоя покрытия продолжительность
процесса осаждения велика, а осажденный металл имеет склонность к
скалыванию.
В этих случаях может быть применено железнение. Твердость и
износостойкость электролитического железа значительно ниже, чем хрома.
Поэтому железненные детали подвергаются дополнительно хромированию или
цементации.
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
Хром – элемент 6-й группы периодической системы элементов Д.И.
Менделеева. Его атомный номер 24, атомная масса 51,99. До хрома ни один
элемент периодической системы не выделяется электролизом из водных
ресурсов.
Физические свойства хрома следующие: температура плавления 1890 - 1900
оС; плотность (при 20 оС) 6,9 7,2 г/см3; температурный коэффициент
линейного расширения (при 20 оС) 6,6 ( 10-6 К-1; удельная теплоемкость
0,46 ( 103 Дж /(кг ( К).
Соединения шестивалентного хрома являются сильными окислителями. Все
хромовые кислоты относятся к сильным; по мере усложнения их состава степень
их диссоциации в разбавленных растворах возрастает. Оксид Cr2 O3 обладает
амфотерными свойствами. Соединения Cr2++, обладающие основными свойствами,
неустойчивы.
Электрически осажденный хром обладает рядом ценных свойств: высокой
твердостью, износоустойчивостью, термостойкостью и химической
устойчивостью.
Хром обладает большой стойкостью против воздействия многих кислот и
щелочей: он нерастворим в растворах азотной и серной кислот, в соляной и
горячей серной кислотах легко растворяется, на воздухе и под действием
окислителей пассивируется – на его поверхности образуется тонкая окисная
пленка. Хром положительный потенциал и не обеспечивает при наличии в
покрытии пор электрохимической защиты от коррозии стальных деталей.
Хорошо полированная поверхность хрома имеет высокие декоративные
качества, которые отличаются стабильностью во времени: хром не тускнеет
даже после нагрева до 670 – 720 К. Сернистые соединения на хром не
действуют.
Хромовые покрытия применяют в следующих случаях:
1. Для защитно-декоративных целей. Хромовое покрытие с подслоем меди и
никеля хорошо защищает сталь от коррозии, придавая изделиям красивый
внешний вид. Защитно-декоративному хромированию подвергают детали
автомобилей, велосипедов, приборов и т.п.
2. Для увеличения отражательной способности. Отражательная способность
хромового покрытия уступает лишь отражательной способности серебра и
алюминия, однако вследствие более высокой стойкости против окисления
отражательная способность хрома более стабильна. Хромовое покрытие
поэтому широко используется в производстве зеркал, отражателей,
прожекторов.
3. Для увеличения износоустойчивости. Хромирование с этой целью
используется в инструментальном производстве при отделке мерильных
инструментов, фильер для волочения металлов и т.п. Большой эффект дает
хромирование штампов и матриц при изготовлении различных изделий из
резины, пластмасс, кожи, стекла. В этом случае хромовое покрытие не
только обеспечивает износостойкость, но также исключает налипание
прессуемых материалов к поверхности матриц. Хромовое покрытие
значительно снижает смачиваемость стенок форм расплавленным стеклом или
металлом. Значительное повышение износостойкости трущихся поверхностей
стенок цилиндров и поршневых колец двигателей внутреннего сгорания
достигается при применении процессов пористого хромирования.
4. Для восстановления изношенных размеров. Наращивание слоя хрома на
изношенные поверхности термообработанных валов, втулок позволяет
восстановить размеры деталей и этим увеличить срок эксплуатации изделий.
Толщина хромовых покрытий устанавливается в зависимости от условий
эксплуатации и назначения покрытий по отраслевой нормативно-технической
документации и имеет следующие значения, мкм:
Защитно-декоративные:
по никелевому подслою ……………………………………………………………….0,5 - 1,5
для деталей из меди и ее сплавов…………………………………………………...…6,0 – 9,0
Повышающие износостойкость пресс-форм, штампов и т.п…………………………9 – 60
Восстанавливающие изношенные размеры……………………………………………до 500
3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ.
Электролитическое хромирование применяется для внешней отделки изделий,
повышения износостойкости, для защиты от коррозии и в ряде других случаев.
Декоративные и защитно-декоративные покрытия хромом отличаются
долговечностью. Поэтому многие изделия, и в особенности работающие в
тяжелых условиях эксплуатации, подвергаются декоративному хромированию:
например, детали автомобилей, самолетов, вагонов, приборов, а также
инструменты и изделия бытового характера.
Полированные хромовые покрытия обладают хорошей отражательной
способностью. Коэффициент отражения света хромом достигает 70%. Эта
величина несколько меньше, чем для серебра, но зато хром не тускнеет на
воздухе. Поэтому хромирование используется в производстве различного типа
фар и других малоответственных светоотражателей. Наряду с этим, из
хромового электролита возможно осаждение черного хрома, применяющегося для
уменьшения коэффициента отражения света.
Износостойкие хромовые покрытия применяются для многих инструментов и
деталей машин, работающих на трение. К хромированию прибегают при покрытии
новых деталей, а также при восстановлении изношенных, потерявших размеры во
время работы на трение. Большое значение имеет исправление деталей,
забракованных по размерам.
Номенклатура деталей, подвергаемых хромированию для повышения
износостойкости, достигает больших размеров: детали мерительных
инструментов, предельные калибры, режущий инструмент – метчики, сверла,
развертки, фрезы, протяжки, долбяки и пр., инструмент для холодной
обработки металлов давлением – волочильные глазки, пуансоны и матрицы для
листовой штамповки, штампы для холодной штамповки и т.д.
Благодаря хромированию не только увеличивается срок службы деталей, но
часто повышается качество выпускаемой продукции. Это наблюдается при
хромировании валиков бумагопрокатных станов, штампов и прессформ для
обработки неметаллических материалов и резины. Здесь важное значение имеют
химическая стойкость и плохая смачиваемость хрома, что обеспечивает легкое
отделение от формы и блеск отпрессованных деталей.
Применение износостойких хромовых покрытий для восстановления изношенных
деталей станков и двигателей внутреннего сгорания позволяет во много раз
увеличить срок их службы. Примерами подобных деталей могут служить шпиндели
станков, шейки коленчатых валов, распределительные валики, толкатели
клапанов, поршневые пальцы, шейки валиков различных агрегатов и другие
детали.
Важной областью использования износостойких хромовых покрытий является
хромирование цилиндров или поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.
Однако для этих деталей, работающих в условиях ограниченной смазки и
высоких удельных нагрузок, положительного эффекта от хромирования можно
ждать лишь при покрытии пористым хромом.
Хромовые покрытия нашли применение также для защиты изделий от коррозии.
Хром, осажденный при определенных условиях электролиза, обеспечивающих
получение беспористых осадков при толщине слоя 40 – 50 мк, защищает
стальные изделия от атмосферной коррозии и коррозии в морской воде.
4. РЕЖИМЫ ХРОМИРОВАНИЯ.
Они оказывают большое влияние на свойства хромового покрытия и на его
качество.
Для улучшения кроющей способности сульфатных электролитов сразу же после
загрузки деталей дается ток, в 1,5 раза превышающий расчетное значение
(“толчок” тока); через 15-30 с значение тока снижается до номинального. При
хромировании стальных деталей вначале дается ток противоположного
направления для анодного растворения окисных пленок, а затем “толчок” тока
в прямом направлении, как указано выше. “Толчок” тока особенно необходим
при хромировании деталей из чугуна.
Табл. Режимы хромирования
|Вид хромирования |Температура, К |Плотность тока, А/дм2|
|Защитно-декоративное |320-325 |15-25 |
|(блестящее) | | |
|Износостойкое (твердое) |330-332 |30-50 |
|Молочное |324-334 |25-35 |
Пористое хромирование. Для хромовых покрытий, за исключение “молочных”,
характерно наличие пор и сетки мелких трещин, которые снижают защитные
свойства покрытия. С целью улучшения условий для удержания смазочных масел
в условиях больших нагрузок на поверхность трудящихся деталей размеры пор и
трещин увеличивают анодной обработкой в том же электролите, где происходило
осаждение хрома.
Приготовление и корректирование электролитов.Для приготовления
электролитов раздробленные куски хромового ангидрида помещают
непосредственно в рабочую ванну, наполненную до уровня водопроводной водой,
нагретой до температуры 330-350 К. Растворение хромового ангидрида ведут
при непрерывном помешивании.
5. ПРИГОТОВЛЕНИЕ, КОРРЕКТИРОВАНИЕ И РАБОТА ХРОМОВЫХ ВАНН.
1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА.
Химикаты для хромирования. Электролиты для хромовых ванн приготовляются
из двух основных компонентов – хромового ангидрида и серной кислоты.
Хромовый ангидрид CrO3. Молекулярный вес 100. Удельный вес 2,7. По ГОСТ
2548-44 в техническом хромовом ангидриде, применяемом для приготовления
электролитов, допускается содержание следующих примесей:
Серной кислоты не более 0,4%
Посторонних металлов в сумме не более 0,007%
Хлора не более 0,0006%
Нерастворимого остатка не более 0,22%
Хромового гидрида не менее 99,2%
Примесь азотной кислоты не допускается.
Выпускаемый отечественною промышленностью хромовый ангидрид представляет
собой плавленую кристаллическую массу темно-красного цвета. На воздухе
хромовый ангидрид поглощает влагу.
Серная кислота H2SO4. Молекулярный вес 98,08. Удельный вес 1,84. Для
приготовления электролита используется чистая серная кислота, ГОСТ 4204-48.
В порядке исключения допускается применение технической кислоты.
Серная кислота бесцветна. Присутствие органических примесей может вызвать
коричневый оттенок, что, однако, не мешает использованию серной кислоты для
хромового электролита.
Составление электролита. Для приготовления электролита рассчитанное
количество хромового ангидрида дробится на небольшие куски, загружается в
ванну хромирования и заливается для лучшего растворения водой, подогретой
до 60-80о. При этом можно использовать водопроводную воду, не загрязненную
железом, однако, в районах с жесткой водопроводной водой для этих целей
необходимо пользоваться конденсатором или даже дистиллированной водой.
После растворения хромового ангидрида раствор перемешивают и определяют в
нем содержание CrO3 по удельному весу.
Раствор после тщательного перемешивания подвергают анализу и, установив
действительное содержание CrO3 и H2SO4, подсчитывают и дополнительно вводят
недостающее количество компонентов.
Проработка электролита. Для нормального осаждения хрома рекомендуется
содержание в электролите небольшого количества Cr3+, около 2-4 г/л. В
готовом электролите производят пробное хромирование.
Замена хромового электролита производится через 1-2 года и зависит от
интенсивности эксплуатации ванны и загрязнения ее примесями.
При эксплуатации ванны следует учитывать, что в процессе электролиза
концентрация трехвалентного хрома в электролите изменяется в зависимости от
конфигурации деталей. Так, при хромировании деталей, площадь покрытия
которых больше площади анода, например, при хромировании внутренней
поверхности цилиндра, концентрация трехвалентного хрома в электролите
постепенно возрастает. Если же площадь детали – катода значительно меньше
площади анода, что имеет место при хромировании наружных цилиндрических
поверхностей, то содержание трехвалентного хрома в электролите понижается.
5.2. КОРРЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА.
Для поддержания постоянной концентрации CrO3 и H2SO4 электролит
периодически корректируют путем введения в него новых порций хромового
ангидрида и серной кислоты.
Количество добавляемого в ванну хромового ангидрида определяется на
основании удельного веса электролита или результатам анализа. Добавление в
ванну CrO3 осуществляется ежедневно.
Корректирование электролита серной кислотой производится значительно
реже. Один раз в 7-10 дней электролит подвергают анализу на содержание трех-
и шестивалентного хрома и серной кислоты. На основании анализа
рассчитывают недостающее количество H2SO4 и вводят его в электролит. После
этого электролит тщательно перемешивают и дают ему отстояться. Поэтому
серную кислоту рекомендуется вводить в ванну во время перерывов в работе.
5.3. АНОДЫ.
Материалом анодов для ванны хромирования служит чистый свинец или сплав,
состоящий из 92-93% свинца и 8-7% сурьмы. Аноды из сплава Pb или Sb в
меньшей степени покрываются нерастворимой и непроводящей пленкой
хромовокислого свинца, чем аноды из чистого свинца.
Во время электролиза выделяющийся на аноде кислород, взаимодействуя со
свинцом, образует на его поверхности темно-коричневого цвета непроводящую
пленку перекиси свинца. Сопротивление анода в процессе электролиза
увеличивается и поэтому через определенные периоды работы ванны необходимо
аноды чистить. При непрерывной работе ванны и высоких плотностях тока
очистку анодов производят один раз в смену или после окончания цикла
электролиза.
Удаление окисной пленки с анодов производится путем обработки их в
соляной кислоте, разбавленной 1:1, или в 10-процентном растворе едкого
натра. После этого аноды промываются водой.
По форме аноды изготавливаются в большинстве случаев плоскими и
цилиндрическими. Однако в следствие плохой рассеивающей способности
хромового электролита, при покрытии деталей с глубоким рельефом очертания
анода должны определяться формой катода.
5.4. ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ.
По мере работы хромовой ванны в электролите могут накапливаться железо,
медь и некоторые другие металлы.
Железо по мере накопления в электролите (главным образом вследствие
анодного декапирования стальных и чугунных деталей), подобно трехвалентному
хрому, суживает интервал получения блестящих осадков. Допустимое содержание
железа в электролите 8-10 г/л. На практике иногда содержание железа в
электролите достигает 20-250 г/л, но при этом сильно снижается выход хрома
по току. Удалить из хромового электролита чрезвычайно сложно. Поэтому
электролит с большим содержанием железа обычно заменяют новым.
В настоящее время имеются указания на возможность осаждения железа
желтой кровяной солью. Предполагается, что реакция между желтой кровяной
солью и железом, находящимся в хромовом электролите в виде окисной
сернокислой соли, протекает по следующему уравнению:
3K4Fe (CN)6 + 2Fe2 (SO4)3 = Fe4 [Fe (CN)6]3 + 6K2SO4
Для удаления железа желтую кровяную соль, взятую из расчета 5,6 г на 1 г
железа в электролите, растворяют в малом объеме воды и при перемешивании
вливают в электролит небольшими порциями. Образующемуся осадку берлинской
лазури дают отстояться, после чего электролит осторожно сливают. При этом
важно избегать введения избытка желтой кровяной соли, в присутствии
которого не образуется осадок берлинской лазури.
Действие, подобное железу, оказывают медь, цинк и другие металлы.
Содержание меди в электролите допускается 5-7 г/л.
Необходимо иметь в виду, что ванны хромирования мало чувствительны к
примесям других металлов. Поэтому при неполадках в работе ванны не следует
искать причину в загрязнении ее теми или иными соединениями металлов.
Безусловно вредное действие на процесс хромирования оказывает азотная
кислота. Даже при малых количествах HNO3 в электролите, около 0,1-0,2 г/л,
осадки хрома получаются темные. Поэтому примесь азотной кислоты в
электролите не допускается.
2. РАБОТА ХРОМОВОЙ ВАННЫ.
Залогом успеха при хромировании является правильность выбора режима
электролиза, а также соблюдение его при хромировании. Совершенно не
допускаются отклонения от установленной величины плотности тока и
температуры электролита. Колебание последней допускается в пределах +- 1о.
Для получения одинаковой плотности тока, на одновременно загруженных в
ванну деталях необходимо руководствоваться следующими правилами. Подвески и
контакты (крючки, крючки с прижимами и т.п.) должны изготавливаться из
одинаковых материалов. Поперечное сечение токопроводящих частей подвесок
должно быть рассчитано на требуемую силу тока без значительного нагревания.
Качество контактов при хромировании ввиду применения больших плотностей
тока имеет исключительно важное значение. Поэтому поверхность контактов
необходимо тщательно очищать от коррозии и всякого налета электролита.
Кроме того, расстояние между изделиями и анодами в ванне для всех
подвесок должно быть одинаковым. Несоблюдение этих требований может
привести к неоднородности покрытия по толщине слоя хрома, образованию так
называемого “пригара” на одних деталях и матовых осадков на других.
В процессе хромирования не допускаются перерывы тока, так как при
повторном наращивании происходит отслаивание хрома. Это можно наблюдать
либо непосредственно после хромирования, либо после механической обработки,
в результате которой верхний слой хрома осыпается. Повторное хромирование
допустимо, если изделие после перерыва тока подвергнуть анодному травлению
в течение 30-40 сек. при плотности тока 25-30 а/дм2, а затем, изменив
направление тока, продолжать хромирование. При этом осаждение хрома следует
начинать с относительно низких катодных плотностей тока (но не ниже 20-25
а/мд2), и постепенно увеличивать до установленной величины.
При хромировании рельефных деталей рекомендуется в начале электролиза
произвести “толчок тока”; это особенно целесообразно в отсутствии фигурного
анода. Этот прием состоит в том, что электролиз начинают при плотности
тока, примерно, вдвое больше, чем следует, а спустя 1-2 мин., величину ее
постепенно снижают до нормальной. Благодаря “толчку тока” удается осадить
хром на углубленных участках изделия.
5.6. УДАЛЕНИЕ ПОКРЫТИЯ.
Недоброкачественные хромовые покрытия могут быть легко удалены с
поверхности изделия.
Хромированные детали, изготовленные из стали и сплавов на медной основе,
обрабатывают при комнатной температуре в соляной кислоте, разбавленной 1:1.
Растворяется хром достаточно энергично; для ускорения процесса раствор
подогревается до 35-40о. Для удобства наблюдения за растворением хрома
детали следует загружать в ванну на сетках из винипласта.
Этот способ непригоден для деталей, насыщение которых водородом не
допускается, например, для чугунных поршневых колец. Для таких деталей
применяется способ, состоящий в анодном растворении хрома в щелочи.
Для удаления хрома изделие завешивают на анодную штангу в ванне с 15-20-
процентным раствором каустической соды. Анодное травление производят при
комнатной температуре и анодной плотности тока 10-15 а/дм2. Катодами служат
стальные пластины. В растворе не допускается присутствие ионов хлора,
способствующих растворению основного металла детали.
Удаление хлора можно производить также путем анодного растворения
покрытия в хромовом электролите. Однако делать это в ванне хромирования не
рекомендуется ввиду загрязнения электролита железом и сильного увеличения
концентрации трехвалентного хрома. Этот способ может быть рекомендован для
удаления хрома с алюминиевых деталей. Образующаяся при этом на поверхности
алюминия окисная пленка удаляется зачисткой ее наждачным полотном или
растворением в щелочи.
5.7. ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ.
Соблюдение режима электролиза и своевременное корректирование
электролита служат залогом получения доброкачественного хромового покрытия.
Низкое качество подготовки поверхности перед покрытием и отступления от
установленной технологии являются основными причинами возникновения
дефектов.
Дефекты покрытий.
|Вид дефекта |Причины возникновения и способы |
| |устранения |
|Отслаивание покрытия |а) Плохая механическая или |
| |химическая подготовка |
| |поверхности изделия перед |
| |покрытием. |
| |Б) Деталь перед хромированием |
| |недостаточно прогрелась в |
| |электролите. Резко снизилась |
| |температура электролита, |
| |например вследствие добавления |
| |холодной воды во время |
| |электролиза. Резко увеличилась |
| |плотность тока. |
| |В) Перерыв тока в процессе |
| |хромирования. |
|Отслаивание хрома вместе с |Недостаточное сцепление никеля с|
|подслоем никеля |основным металлом детали; |
| |неправильный pH никелевого |
| |электролита. |
|Темные с коричневым оттенком и |Недостаточное содержание серной |
|“пригаром” (частой сыпью) |кислоты: отношение CrO3/H2SO4 |
|покрытия |около 200 и более |
|Серые с равномерной сыпью |Высокое содержание в электролите|
|покрытия. Кроющая способность |трехвалентного хрома. Сильное |
|электролита снизилась. |загрязнение электролита железом |
| |или медью. |
|Отсутствие хрома на углубленных |Плохая кроющая способность |
|участках поверхности изделия |электролита. Необходимо |
| |произвести “толчок тока” перед |
| |покрытием. |
|Отсутствие покрытия на отдельных|Экранирование участка |
|участках поверхности изделия |поверхности изделия другим |
| |изделием на той же подвеске или |
| |соседней подвеской. |
|Шелушение покрытия или отложение|Неудовлетворительный контакт |
|очень тонкого слоя хрома наряду |между деталью и подвеской. |
|с образованием грубых толстых | |
|осадков на неизолированных | |
|участках подвески | |
|Отсутствие хромового покрытия |Не произведена зачеканка |
|вокруг отверстий |отверстий свинцом. |
|Серое покрытие с сильно |Значительная пористость |
|шероховатой поверхностью |основного металла |
|Большое количество мелких |Неправильное положение детали в |
|точечных углублений |ванне, препятствующее быстрому |
| |удалению пузырьков водорода с |
| |некоторых участков поверхности |
|Серое покрытие на нижней части |Малое расстояние между нижней |
|детали |частью детали и дном ванны. |
| |Нормальное расстояние между |
| |деталью и дном ванны должно |
| |составлять не менее 70-100 мм |
6. ТЕХНОЛОГИЯ ХРОМИРОВАНИЯ.
1. ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ К ХРОМИРОВАНИЮ.
Подготовка поверхности детали к защитно-декоративному и износостойкому
покрытию хромом имеет много общего. Последовательность технологических
операций следующая:
1) механическая обработка поверхности (шлифование или полирование);
2) промывка органическими растворителями для удаления жировых
загрязнений и протирка тканью;
3) заделка отверстий и изоляция участков поверхности детали, не
подлежащих хромированию;
4) монтаж подвески;
5) обезжиривание;
6) промывка в воде;
7) декапирование.
Требования к механической подготовке. Перед покрытием поверхность детали
обрабатывается по тому классу чистоты, который указан для готовой детали.
После механической обработки на поверхности детали не должно быть
неметаллических включений, а также раковин, трещин и глубоких рисок, т.к.
хром хорошо воспроизводит все эти дефекты.
Зачеканка отверстий и изоляция поверхности. Отверстия, если таковые
имеются на поверхности изделия, перед хромированием должны быть закрыты
свинцом или другим стойким в хромовой кислоте материалом. В противном
случае вокруг отверстия остаются не покрытые хромом участки. Зачеканка
производится заподлицо с хромируемой поверхностью. По окончании изоляции,
подлежащие хромированию участки, необходимо тщательно очистить от
загрязнения лаком. Поверхность зачищают наждачным полотном №0 и 00.
Монтаж подвески. При монтаже подвески на деталь необходимо проследить за
тем, чтобы детали не закрывали друг друга и все участки их поверхности, по
возможности, одинаково отстояли от поверхности анода.
Обезжиривание. При удалении с поверхности детали жировых загрязнений
следует иметь в виду, что стальные закаленные тонкостенные детали,
работающие при значительных удельных нагрузках, не допускается обезжиривать
на катоде; в этом случае применяется анодное обезжиривание или
обезжиривание химическим способом.
Декапирование. Перед хромированием стальные и чугунные детали
подвергаются | |
