Восстановление деталей хромированием

Электролитическое хромирование широко применяет­ся для повышения износостойкости деталей машин и ин­струмента и занимает одно из первых мест среди других способов борьбы с износом.

Хромовое покрытие обладает высокой твердостью (НВ 400—1200 ), высоким сопротивлением изнашиванию и антикоррозионной стойкостью. Удельный вес хрома 6,9—7,1; температура плавления 1615° С; коэффициент трения хрома по баббиту 0,13, по стали 0,16; прочность сцепления хрома с основным металлом более 30 кгс/мм². Хромовый слой при обычных атмосферных условиях и температуре почти не окисляется и обладает стойкостью по отношению к органическим кислотам. Хромом можно покрывать как сырые, так и термически обработанные детали, не нарушая при этом структуры основного ме­талла. Хромирование применяется для восстановления деталей, имеющих износ до 0,3 мм на сторону, так как при большей толщине физико-механические свойства по­крытия ухудшаются.

К недостаткам хромирования следует отнести: вос­становление деталей с небольшим износом (до 0,2 мм на сторону), низкий к. п. д. (0,13—0,18) хромовых ванн; высокую стоимость хромирования; снижение предела вы­носливости хромированной стали на 20—30%.

Выносливость хромированных деnалей может быть сохранена на уровне выносливости деталей без покрытия путем применения комплекса технологических операций, предусмотренных типовыми технологическими процесса­ми, разработанными на основании проведенных исследо­ваний.

В настоящее время на передовых ремонтных пред­приятиях хромированием восстанавливают стальные де­тали двигателей строительных машин из мало- и среднеуглеродистых сталей: гильзы (посадочные пояски), поршневые пальцы, шейки и хвостовики коленчатых ва­лов, шейки и буртики распределительных валов, шейки валов коробок передач под подшипники качения, шейки валов генератора и водяного насоса, плунжерные пары, поршневые кольца, штоки и золотники гидросистем и др. Наносить слой хрома на стальные детали с высоким со­держанием кобальта и вольфрама, высококремнистые чугуны и высокоуглеродистые стали не рекомендуется. Не следует также хромировать поверхности, испытывающие высокие контактные нагрузки, например дорожки качения шариковых и роликовых подшипников.

Для хромирования применяют нерастворимые аноды круглого сечения или в виде пластин из сплава, содержа­щего 94% свинца и 6% сурьмы. Ввиду плохой рассеи­вающей способности хромовых электролитов размеры и форма анодов и их расположение в ванне относительно детали оказывают большое влияние на равномерность покрытия/ Площадь анодов должна быть в 1,5—2 раза больше площади катодов, так как анодная плотность тока примерно в 2 раза меньше катодной.

Различают три вида осадков электролитического хро­ма: молочный, блестящий и матовый.

Для хромирования деталей, работающих в условиях больших знакопеременных нагрузок, применяется мо­лочный осадок хрома; для прочих деталей строительных машин применяется блестящий осадок хрома. В качест­ве антикоррозионного покрытия используется матовый осадок, который вследствие высокой хрупкости и пони­женной износостойкости для восстановления деталей ма­шин не применяется.

Хромирование разделяется на два вида: гладкое и пористое. При гладком хромировании получается плот­ное покрытие, на котором плохо удерживается смазка, Такое хромирование применяется для восстановления деталей с неподвижными посадками, а также при анти­коррозионных и декоративных покрытиях. При пористом хромировании покрытие получается с порами и каналами, в которых хорошо удерживается смазка. Этот вид хромирования применяют для восстановления деталей, работающих с подвижными посадками, при значительных удельных давлениях и повышенных температурах (поршневые пальцы, гильзы цилиндров и др.).

Пористое хромирование в ремонтной практике произ­водится после гладкого хромирования электролитическим способом, когда детали подвергаются анодной обработ­ке в той же ванне, где производилось хромирование пу­тем изменения полярности тока (анодное травление). Ре­жимы наиболее распространенного хромирования элек­тролитическим способом приведены в таблице

Таблица 18 Основные параметры пористого хромирования электролитическим способом

Технологический процесс восстановления деталей хро­мированием.

1. Шлифование изношенной детали для при­дания ей правильной геометрической формы и нужной чистоты поверхности.

2. Промывка в бензине для удале­ния жировых загрязнений.

3. Изоляция мест детали, не подлежащих хромированию, и подвесного приспособле­ния перхлорвиниловым пластикатом или цапон-лаком, целлулоидной лентой, винипластом и др.

4. Монтаж на подвеску для придания деталям определенного положе­ния при хромировании. Деталь должна находиться на расстоянии 80—100 мм от дна ванны, на 40—50 мм ниже уровня электролита и на расстоянии 100—150 мм от ано­дов.

5. Электролитическое обезжиривание в водном рас­творе едкого натра (40 г/л) и углекислого натрия(30 г/л) при температуре 75—80° С в течение 2—3 мин. Деталь — катод, анодами служат железные пластины. Через элек­тролит пропускается ток плотностью 10 а/дм² и напря­жением 6—12 в.

6. Промывка детали в проточной воде и проверка качества ее обезжиривания по стоку воды.

7. Декапирование для удаления налета окиси на очищен­ной поверхности детали. Эта операция обычно проводит­ся в ванне для хромирования. Изменяется полярность (деталь является анодом) и при плотности тока 15 — 20 а/дм² деталь выдерживается 1—2 мин.

8. Хромирова­ние в электролите на режиме, указанном в таблице 18. Анод­ная обработка (применяется при пористом хромирова­нии).

9. Промывка детали в холодной проточной воде.

10. Промывка в горячей воде.

11. Демонтаж детали с подвески и снятие изоляции.

12. Термообработка при температуре 200° С для уменьшения хрупкости покрытия.

13. Шлифование для получения правильной формы де­тали и нужных размеров. Шлифование хромированных поверхностей рекомендуется выполнять шлифовальны­ми кругами СМ1-С2 зернистостью 36—46 или СМ1-С1 зернистостью 60—80. Скорость вращения круга 20— 35 м/сек, скорость вращения детали не менее 10 м/мин при глубине резания 0,005—0,015 мм, величина подачи 0,2—0,5 мм, расход охлаждающей жидкости 15 л/мин.