| Защитные хромовые покрытия. |
|
Для защиты от коррозии стальных трущихся деталей хромирование с подслоем непригодно из-за низких механических свойств многослойного покрытия. В этом случае возможно применение беспористых хромовых покрытий достаточной толщины, наносимых непосредственно на сталь без подслоя меди и никеля. Беспористость покрытия достигается применением режима молочного хромирования, полировкой детали перед и после хромирования и пропиткой хромового покрытия уплотняющими составами с пассивирующими или гидрофобными свойствами. Хорошими защитными свойствами обладает молочный хром толщиной 20 мкм, осажденный из универсального электролита при температуре 70°С и плотности тока 30 А/дм2. По имеющимся данным, такое покрытие показало удовлетворительную защиту некоторых деталей паровых турбин, валиков водяного насоса автомобильного двигателя, медицинских инструментов. Молочный хром не имеет структурной пористости, однако нельзя исключить возможность образования в нем пор по причинам, не зависящим от структуры. Такими причинами могут быть неметаллические включения в основном металле, выходящие на хромируемую поверхность, неудаленные остатки загрязнений на этой поверхности, оседание инородных частиц из электролита и др. Поэтому для деталей, эксплуатирующихся в агрессивных условиях, например в морской атмосфере, целесообразно увеличить толщину покрытия до 40—50 мкм и полировать поверхность детали до и после хромирования. Для повышения износостойкости молочного хромового покрытия предлагается перекрывать его блестящим хромом толщиной 20— 50 мкм .[20]. С этой целью хромирование осуществляется последовательно в двух ваннах со стандартным электролитом. Первым осаждается слой молочного хрома толщиной 20 мкм при температуре 70°С и катодной плотности тока 30 А/дм2. Затем деталь (не промывая) переносят в ванну с более низкой температурой электролита и наносят слой блестящего хрома при температуре 50°С и катодной плотности тока 50 А/дм2. Необходимо указать, что все однослойные хромовые защитные покрытия должны наноситься по возможности равномерно и, но всяком случае контроль их толщины следует производить магнитным толщиномером в углублениях рельефа хромированной поверхности и в других местах, где толщина покрытия минимальна. В этих местах толщина хрома должна соответствовать заданному значению. Высокая стойкость хрома при нагреве позволяет использовать хромирование для защиты от окисления полированных деталей, которые необходимо термически обработать при высокой температуре. Молочный хром толщиной 8—10 мкм обеспечивает такую защиту при закалке деталей. После термообработки хром снимается анодным растворением в растворе щелочи, не содержащем хлоридов. Такое же покрытие применяется для защиты стальных деталей от цементации и нитроцементации вместо гораздо более трудоемкого и длительного омеднения. Примером эффективности хромирования для защиты от окисления является хромирование стальных кожухов для термопар, устанавливаемых в нагревательных печах. Покрытие слоем хрома толщиной 30—40 мкм повысило срок службы кожухов в три — пять раз. Пропитка хрома. Устранение структурной или случайной пористости хромовых покрытий путем заполнения пор уплотняющими составами является эффективным методом повышения защитной способности однослойного хромового покрытия достаточной толщины. Уже первые попытки пропитки хромового покрытия льняным маслом при температуре 120°С дали значительное увеличение защитной способности блестящих хромовых покрытий. Исследования пропитки блестящего хромового покрытия (толщиной от 10 до 40 мкм) пассивирующими растворами на основе нитратов, хроматов и фосфатов полимеризующимися материалами (льняным маслом и клеем БФ-2), смазками АМС-3 показали, что наиболее эффективна пропитка льняным маслом, клеем БФ-2 и смазкой АМС-3. Как видно из табл., эти пропиточные материалы существенно повысили защитную способность хромовых покрытий при толщине последних 40—50 мкм. Дальнейшие исследования, направленные на заменульняного масла, показали также хорошую эффективность ннгибированной смазки К-17. Таблица. Результаты коррозионных испытаний стальных хромированных образцов с пропиткой пор различными наполнителями
В работе показано, что значительное повышение защитной способности хрома достигается при пропитке покрытия гидрофобной кремнийорганической жидкостью ГФЖ.136-94. На образцах с комбинированным покрытием Хмол25Хтв100, пропитанных этой жидкостью, после двухлетних испытаний в очень жестких условиях коррозии не было, в то время как на образцах, не пропитанных жидкостью ГФЖ136-94, коррозионные разрушения были на 2—2,5 % поверхности. Основным требованием технологии пропитки является полное удаление влаги из пор. Это достигается наилучшим образом при погружении деталей в пропитывающую жидкость, нагретую до 110— 120°С. Такой нагрев помимо удаления влаги обычно снижает вязкость жидкости, облегчая заполнение ею пор. Можно также непосредственно перед пропиткой нагревать деталь до указанной температуры. Повышение защитной способности хромовых покрытий достигается также путем фосфатирования хромированных деталей с последующей пропиткой в 3—5 %-ной бензиновом растворе жидкости ГФЖ136-94. После пропитки и сушки детали прогревают при 110— 130°С в течение 45—60 мин. В области защиты от коррозии перспективным направлением является применение сплавов хрома [9]. В этом направлении представляет интерес сплав хрома с молибденом, исследованный М. А. Шлугером с сотрудниками. При содержании молибдена в сплаве 1,4 % слой сплава толщиной 0,5—0,6 мкм после испытаний в гидростате в течение 168 ч, имел на поверхности образцов одну точку коррозии, а покрытие чистым хромом такой же толщины имело 140 точек. Испытания в течение 10 сут в 3 %-ном растворе хлористого натрия также выявили значительные преимущества сплава: на образцах, покрытых хромом, коррозии подверглось 62 % поверхности, в то время, как на сплаве были только 2 точки. Ориентировочная рекомендация условии эксплуатации для разных хромовых покрытий приведена в табл., которая составлена по ГОСТ 14623—69, где не указаны условия хромирования, обеспечивающие необходимую защитную способность покрытия. Представляется, что использование современных методов повышения стойкости покрытий (увеличения толщины, пропитки, полирование до и после хромирования, микротрещиноватый хром, специальные подслои никеля) позволит расширить области применения хромовых покрытий по сравнению с приведенными в таблице. Таблица. Условии эксплуатации стальных хромированных деталей.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||