Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1 Современные способы восстановления деталей сельскохозяйственной техники 8
1.2 Применение электролитического железнения при восстановлении деталей сельскохозяйственной техники 13
1.3 Нестационарные условия электролиза 17
1.4 Электроосаждение износостойких сплавов 21
1.5 Термические и химико-термические способы упрочнения железных покрытий 27
1.6 Номенклатура деталей, требующих восстановления упрочненным электролитическим железом 30
1.7 Выводы. Направления исследования 31
ГЛАВА 2. Расчетно-теоретическое обоснование упрочнения электроосажденного железа электролитическим борированием 33
ГЛАВА 3. Общая методика исследования 47
3.1 Методика нанесения покрытий 47
3.2 Методика исследования покрытий 52
ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований и их анализ
4.1 Определение режимов электролиза 60
4.2 Результаты исследований содержания бора в железоборидных покрытиях 65
4.3 Результаты исследований микротвердости железоборидных покрытий
4.4 Влияние условий электролиза на сцепляемость железоборидных покрытий с основным металлом 78
4.5 Исследование внутренних напряжений в легированных железных покрытиях
4.6 Исследование износостойкости железоборидных покрытий 85
4.7 Результаты исследований влияния режимов цианирования на глубину диффузионных слоев 87
4.8 Твердость и фазовый состав цианированных слоев 91
4.9 Износостойкость цианированных слоев 95
4.10 Выводы по 4 главе 103
ГЛАВА 5 Эксплуатационные испытания, экономическая эффективность и производственные рекомендации по применению Fe-B покрытий 105
5.1 Эксплуатационные испытания 105
5.2 Экономическая эффективность восстановления деталей сельскохозяйственной техники железоборидными покрытиями 107
5.3 Производственные рекомендации по эксплуатации установок для восстановления деталей железоборидными покрытиями 114
5.4 Рекомендации по упрочнению Fe-B покрытий цианированием 117
5.5 Выводы по 5 главе 119
Общие выводы 120
Библиографический список
- Применение электролитического железнения при восстановлении деталей сельскохозяйственной техники
- Методика исследования покрытий
- Влияние условий электролиза на сцепляемость железоборидных покрытий с основным металлом
- Экономическая эффективность восстановления деталей сельскохозяйственной техники железоборидными покрытиями
Введение к работе
Актуальность темы. Улучшение функциональности и повышение
эксплуатационной надежности сельскохозяйственной техники в условиях
эксплуатации является одним из наиболее важных вопросов, на который
необходимо отвечать современному промышленному производству.
Длительная практика подтверждает, что продолжительность и надежность эксплуатации сельскохозяйственной техники отечественного производства нельзя считать удовлетворительными. Из-за низкого сопротивления износу потребление стали и чугуна для производства запасных частей машин значительно выше, чем потребление металла для изготовления самих машин.
Наиболее важным вопросом в ремонтном производстве является обеспечение его запасными частями. Экономически целесообразно этот вопрос решать путем использования сырья вторичного производства, источником которого являются изношенные детали машин. Передовые ремонтные предприятия, применяя разнообразные способы восстановления деталей и расходуя при этом малое количество нового металла, успешно решают задачу повторного использования изношенных деталей.
Технологический процесс восстановления деталей машин должен быть высокопроизводительным и экономичным. Указанным требованиям вполне отвечает процесс электролитического железнения. Однако, как показывают многочисленные исследования, чистый электролитический осадок железа не всегда соответствует требованиям, предъявляемым к восстановленным деталям.
Для решения этой проблемы нами была выдвинута гипотеза: повышение долговечности восстановленных деталей возможно при упрочнении электроосажденного железа бором с последующей обработкой цианированием. По нашему мнению, взаимодействие железа с бором приведет к образованию боридов железа, а взаимодействие бора и железа с азотом– к образованию нитридов бора и железа, которые, являясь твердыми и сверхтвердыми веществами, позволят достичь значительного увеличения износостойкости покрытий.
Цель работы состоит в повышении износостойкости
электроосажденного железа путем легирования покрытия бором и химико-термическим упрочнением.
Для достижения цели исследования были поставлены и
решеныследующие задачи:
– установить аналитические закономерности изменения структуры покрытий и формирования их фазового состава в зависимости от концентрации борсодержащей добавки и режимов электролиза;
– провести экспериментальные исследования по определению физико-механических свойств электроосажденных железо-боридных покрытий, упрочненных цианированием;
–изучить структуру и фазовый состав покрытий после химико-термической обработки;
–определить влияние режимов электролиза и цианирования на надежность эксплуатации восстановленных деталей;
– исследовать и разработать технологию восстановления изношенных деталей сельскохозяйственной техники железо-боридными покрытиями, упрочненными цианированием.
Научная новизна:
-
Разработан способ получения электролитического железо-боридного покрытия, состоящий в применении электролита особого состава и периодического тока. Данный способ отличает высокая производительность и возможность изменения в широких пределах свойств получаемых покрытий.
-
Изучена и определена связь структуры сплава Fe–B с содержанием легирующего компонента и режимами электролиза.
3. Предложен и исследован метод упрочняющей обработки
электроосажденного Fe–B покрытия цианированием, обеспечивающий
получение в поверхностных слоях боридов железа и нитридов железа и бора.
4. Определены закономерности формирования структуры
электролитических Fe–B сплавов, позволяющие обеспечить увеличение
прочности и износостойкости деталей машин, работающих в АПК.
Методы исследования. Теоретическая часть исследования выполнена с использованием методов и методик, применяемых в металловедении, физике, математике. Экспериментальные исследования выполнены с использованием известных отработанных методов, современных приборов и оборудования.
Достоверность результатов, основных положений и выводов обусловлена проведением исследований с использованием стандартных металлофизических методик, теоретическими расчетами, согласованностью полученных данных с общепринятыми представлениями в данной области науки и техники и отсутствием противоречий с результатами трудов других ученых, а также проведением математического планирования эксперимента с расчетом на ПЭВМ. Достоверность выводов исследования подтверждена испытанием на износ восстановленных деталей сельскохозяйственной техники непосредственно в производственных условиях.
Практическая значимость работы заключается в определении
рациональных режимов электроосаждения и состава цианирующей пасты, а
также в разработке технологического процесса упрочнения золотников
гидрораспределителя Р-80, которые позволяют в 1,3–1,9 раз повысить
износостойкость по сравнению с серийными деталями. Применение
предлагаемой технологии позволяет снизить затраты на эксплуатацию
сельскохозяйственной техники, а также решить проблемы
ресурсосбережения и импотрозамещения.
Результаты и выводы по работе подтверждаются промышленными испытаниями на предприятии ЗАО «Краснополянская сельхозтехника».
На защиту выносится:
– аналитические зависимости содержания бора в покрытии, износостойкости и микротвердости электроосажденного покрытия от параметров электролиза;
– результаты экспериментальных исследований, позволяющие
установить влияние режимов электролиза и цианирования на толщину и эксплуатационные свойства электроосажденных покрытий;
– результаты эксплуатационных испытаний, позволяющие оценить интенсивность изнашивания стандартных и восстановленных золотников гидрораспределителя Р-80;
– разработанная технология восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники электроосажденными Fe–B покрытиями.
Основные положения исследований докладывались и обсуждались на
международных и всероссийских научных конференциях: Международной
научно-практической конференции «Научное обеспечение
агропромышленного производства» (Курск, 2014 г.), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и инновационная деятельность в агропромышленном производстве» (Курск, 2015 г.),
V Международной научно-практической конференции «Наука в
современном информационном обществе» (NorthCharleston, USA 2015 г.),
VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальная
наука и технологии – перспективные разработки» (NorthCharleston, USA
2015 г.), VII Международной научно-практической конференции «21 век:
фундаментальная наука и технологии» (NorthCharleston, USA 2015 г.),
VII Международной научно-практической конференции «Фундаментальные
и прикладные науки сегодня» (NorthCharleston, USA 2016 г.),
Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы
инновационного развития агропромышленного комплекса» (Курск, 2016 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 печатных работ, 7 из которых – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, общих выводов и рекомендаций, содержит 55 рисунков и 5 таблиц Библиографический список насчитывает 152 литературных источника.
Применение электролитического железнения при восстановлении деталей сельскохозяйственной техники
Исследованию железофосфорного сплава посвящена работа [39]. Сплав получали из электролита следующего состава, : Fe 24 2 – 200; – 1,0; 2 2 – 0,6–2,0; B 4 – 0,5–1,5. При этом плотность тока была равна 25 , а температура электролита – 70 . Выход по току составлял 78–80%. Скорость электроосаждения –0,20–0,25 мм/час. Осадок из данного электролита содержал около 1% фосфора, а микротвердость составила 6470 МПа. Термообработка полученного покрытия незначительно повышала микротвердость. В.К. Сидельников, А.Н. Ягубец, М.М. Мельникова и Ю.Н. Петров разработали электролит, : Fe 24 2 – 500–650; 2 2 – 15–20; 2 – 30–50; B 4 – 1,0–1,5. Режим электролиза: – А дм ; – ; – . Полученные покрытия имели микротвердость, равную 8000 МПа [34]. В.И. Серебровский, Л.Н. Серебровская, В.В. Серебровский, Н.В. Коняев и А.Н. Батищев подготовили электролит следующего состава, кг м : Fe 24 2 – 350–400; – 0,6–0,8; 2 2 – 2–12 на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии 1,2–6 при катодной плотности тока 35–45 А/дм2, температуре электролита 30–50 С. Данный электролит позволяет получать покрытия с высокой микротвердостью и износостойкостью, что позволяет использовать его для восстановления и ремонта деталей сельскохозяйственной техники [37].
Особый интерес в легировании представляет молибден: в аустенитные сплавы его добавляют для улучшения коррозионных и жаропрочных свойств, в инструментальные стали – для улучшения закаливаемости. Молибден повышает прочность феррита и способность стали к улучшению, а также увеличивает сопротивление ползучести при высоких температурах. Значительное применение молибдена обусловлено тем обстоятельством, что он повышает теплоустойчивость обычной мягкой стали. В.И. Серебровский разработал способ электролитического осаждения сплава железо-молибден. Состав электролита, кг м : Fe 24 2 – 350–400; ( 4)2 4 – 0,2–1,2; 6 8 7 – 2–8; – 0,5–2,0. Износостойкость полученных покрытий в 2,14 раза выше износостойкости электролитического железа и в 1,70 раза стали 45.
Однако молибден является довольно дорогостоящим элементом. В металлургических сплавах для замены никеля и молибдена используется преимущественно бор, поэтому нами было выбрано легирование именно бором. В системе железо – бор имеется следующая особенность: бор образует с -железом твердый раствор замещения, а с –железом – твердый раствор внедрения. Бор имеет меньший атомный радиус, чем железо, но больший, чем азот и углерод. Поэтому возможно, что бор в гранецентрированной решетке располагается внутри кубической ячейки, а в ячейку объемноцентрированной решетки он не может внедриться и занимает место атома железа. Введение бора в электролитический осадок железа придает ему особые физико-механические свойства, отличные от свойств металлургического сплава.
Известно, что получение железоборидного покрытия возможно из сульфатных или хлоридных электролитов.
Проведенный сравнительный анализ сульфатных и хлоридных электролитов свидетельствует о том, что из сульфатного электролита можно получить сплав с большим содержанием бора. После термической обработки полученного сплава микротвердость также повышается, что связано с большим содержанием бора в покрытии. Таким образом, после термообработки в покрытии образуются твердые вещества – бориды железа. Однако из сульфатных электролитов покрытие наращивается с меньшей скоростью, чем из хлоридных. Также из хлоридных электролитов можно получить железоборидный сплав, обладающий более ярко выраженными физико-механическими свойствами и большей толщиной. Для получения железоборидного сплава также известен электролит [47] следующего состава, кг м : 3B 3 – 40–60; Fe 24 2 – 300–450; – 0,5–1,5. Использование в качестве борсодержащей добавки борной кислоты позволяет получать покрытия с содержанием бора до 1%. Термическая обработка данного сплава не дает существенного увеличения микротвердости, что, по нашему мнению, связано с недостаточным содержанием бора для образования боридов железа.
Литературный обзор и поисковые исследования позволяют сделать вывод о том, что при использовании в качестве борсодержащей добавки декагидробората натрия возможно получение покрытия, содержащего до 2 % бора и достаточно прочно связанного с основой. При содержании в электролите 2B10 10 выше 1,5 кг/м3 поверхность покрытия чернеет, а при более 4 кг/м3 – покрывается рыхлым черным осадком. Исходя из этого, оптимальным, на наш взгляд, является содержание 2B10 10 – 1,0–1,2 кг/м3.
Методика исследования покрытий
Исследование процесса получения железоборидных покрытий, а также изучение их физико-механических свойств проводилось по методике последовательного выявления наиболее оптимальных параметров. Как говорилось ранее, практически каждый показатель электролиза оказывает то или иное влияние на свойства получаемых покрытий, но проверить эмпирическим путем все сочетания этих параметров в большинстве случаев практически невозможно ввиду их большого количества. В подобных случаях наиболее рациональным является применение планирования экспериментов.
Множественную корреляцию чаще всего описывают в виде суммы линейных функций от ряда первичных факторов. Коэффициенты регрессии в подобных случаях находят методом наименьших квадратов. Однако, основываясь на опыте многих исследователей, можно прийти к выводу, что в гальванотехнике основными являются нелинейные зависимости, по этой причине использование линейного моделирования процесса считаем нецелесообразным.
В работе [55] автор предлагает использовать как можно больше данных при разнообразных условиях и разбивать их по группам, которые компонуют по значениям выбранного фактора, остальные факторы попадают в группы беспорядочно. Благодаря этому все прочие факторы уравновешиваются (при усреднении). Из вышесказанного следует, что результаты зависят в основном от одного фактора, так как значения остальных – средние, подобное упрощение получило название метод случайного баланса.
Вторую частную зависимость можно найти путем разбивания исходных данных на группы по значимости второго фактора, затем третью и так далее. По мнению М.М.Протодъяконова, окончательную эмпирическую формулу можно представить в виде произведения частных эмпирических формул.
Основой данной методики является идея латинского квадрата, которая позволяет сократить количество экспериментов и при этом получить вполне удовлетворительную по точности формулу [56]. Полученные данные обрабатывались с применением пакета прикладных программ «Statgraphics» на ПЭВМ.
Электроосаждение Fe–B сплавов велось из электролита следующего состава: хлорид железа 350–400 кг/м3, кислота соляная 1,0–1,5 кг/м3, кислота лимонная 4,0–5,0 кг/м3, декагидроборат натрия 1,0–1,2 кг/м3. Режим электролиза: Дк= 25–35 А/дм2, =5–6, =20–40 , 0,8–1,2. Для нанесения покрытия использовали образцы, изготовленные из малоуглеродистой стали, размером 25 25 мм. Кислотность электролита проверяли при помощи устройства «Pen Type pH Meter». Настраивали прибор с использованием стандартных буферных растворов. Для поддержания необходимого уровня электролита в ванну доливали дистиллированную воду с добавлением соляной кислоты. Аноды изготавливались из малоуглеродистой стали 20. Перед началом процесса электроосаждения необходимо: – зачистить аноды до металлического блеска; – обезжирить аноды венской известью; – промыть их в горячей воде и протравить в течение 1–2 минут в растворе (20 % раствор); – промыть аноды в дистиллированной воде; – завесить в рабочую ванну непосредственно перед началом процесса.
Для предотвращения засорения электролита аноды оборачивали в кислотостойкую ткань. Для определения массы осажденного металла образцы с нанесенным покрытием взвешивали на лабораторных весах ВЛА-200М точностью 0,1 мг. Покрытие осаждали на плоские образцы и образцы цилиндрической формы. Образцы перед покрытием обезжиривались. Перед анодным травлением в 30 % растворе серной кислоты с добавлением 15–20 кг/м3 сернокислого железа образцы взвешивались и обезжиривались венской известью. Время анодного травления составляет от 1 до 2-х минут, плотность тока при травлении – от 30 до 70 А/дм2.
Затем образцы промывались проточной водой, завешивались подвесы и погружались в гальваническую ванну. Параметры электролиза (плотность тока и показатель асимметрии) доводились до рабочих в течение от 4 до 5 минут.
Электроосаждение сплавов Fe–B производилось на асимметричном переменном токе. Для получения такого тока была использована установка, принципиальная электрическая схема которой представлена на рисунке 2.3. Данная схема позволяет разделить токи противоположных направлений с помощью регулируемых диодов (V1 и V2), а также регулировать амплитуду полупериодов с помощью двух реостатов (R1 и R2).
Эксперимент повторяли не менее 4 раз при одинаковых условиях электролиза. Для каждого эксперимента готовился новый электролит. Изменяли один параметр электролиза, остальные оставались неизменными.
Влияние условий электролиза на сцепляемость железоборидных покрытий с основным металлом
Микротвердость электролитических осадков является основной характеристикой их физико-механических свойств. На микротвердость электролитического железа, по мнению М.П. Мелкова, большое влияние оказывают такие условия электролиза, как концентрация соли железа в электролите, температура электролиза и плотность тока. Наиболее мягкие покрытия получаются при высокой концентрации железа в электролите, при высокой температуре электролита и при низкой плотности катодного тока.
Для проведения опытов использовался вышеназванный электролит, в который вводились различные количества декагидробората натрия. Электроосаждение осуществлялось при комнатной температуре, длительность всех опытов составляла 1 час. В результате экспериментов были получены зависимости микротвердости железоборидных покрытий от концентрации
.Зависимость микротвердости от концентрации декагидробората натрия декагидробората натрия, от катодной плотности тока и от коэффициента асимметрии. Увеличение содержания 3B10 10 в электролите от 0,5 кг/м3 до 1,2 кг/м3 приводит к повышению степени заполнения двойного электрического слоя ионами бора, что влечет за собой увеличение вероятности образования твердого раствора вследствие восстановления ионов до элементарного бора [69]. В кристаллической решетке электролитического железа появляются искажения, вызванные внедрением в нее частиц бора. Данные искажения приводят к повышению микротвердости и внутренних напряжений. Подтверждением этого может служить ход кривой зависимости микротвердости осадка от концентрации 3B10 10. Аналитическое выражение данной зависимости имеет следующий вид: Рисунок 4.14. Зависимость микротвердости от катодной плотности тока Увеличение катодной плотности тока приводит к увеличению значений микротвердости покрытий. По нашему мнению, это связано, во-первых, с увеличением содержания бора в покрытии, а, во-вторых, с образованием при высоких плотностях тока осадков, характеризующихся мелкокристаллическим строением и высокой микротвердостью. Аналитическое выражение имеет вид: Рисунок 4.15. Зависимость микротвердости от коэффициента асимметрии Варьирование коэффициента асимметрии вызывает следующие изменения микротвердости покрытий. Низкие значения приводят к образованию мягких, малонапряженных осадков, которые достаточно прочно сцеплены с основой и имеют крупнокристаллическую структуру. Содержание легирующего элемента в таких осадках небольшое. Высокие значения приводят к попаданию бора в осадок не только химическим, но и механическим путем (захват ионами железа). При этом кристаллическая решетка электролитического железа искажается сильнее, что приводит к росту микротвердости и внутренних напряжений.
Аналитическое выражение данной зависимости имеет вид: Эмпирическая формула зависимости микротвердости от параметров электролиза была получена при обработке экспериментальных данных с помощью программы STATGRAPHICS (приложение 3) и имеет вид: Графическая интерпретация данной зависимости выглядит следующим образом:
Итак, (4,227;54,654;1,265) – стационарная точка. Необходимое условие экстремума выполнено. Для рассмотрения достаточных условий экстремума найдем частные производные второго порядка: Составляем матрицу Гессе: Вычисляем угловые миноры: 1) Если то функция достигает минимума в точке . 2) Если то функция достигает максимума в точке . 3) Если то седловая точка. Так как миноры имеют разные знаки, то в данной точке функция не имеет экстремума, а максимальная микротвердость определяется оптимизацией параметров электролиза. Наибольшее значение микротвердости (H=8800 МПа) достигалось при следующих условиях электролиза: – 1,0–1,2 кг/м3; – 40– 50 А/дм2; =4–5. Однако такой микротвердости может не хватить для обеспечения необходимой износостойкости покрытия, поэтому в дальнейшем планируется применение химико-термической обработки покрытия.
На прочность сцепления покрытий с основным металлом большое влияние оказывает состояние поверхности восстанавливаемых деталей. Причинами изменения поверхностей деталей являются износы, механическая обработка в процессе подготовки и длительное хранение перед нанесением покрытий. Детали сельскохозяйственной техники, поступающие на восстановление, имеют различные механические повреждения рабочих поверхностей (риски, вмятины, микротрещины и др.). В результате износа геометрическая форма деталей также искажается: возникает овальность, конусность, погнутость. Кроме того, изменяется и физическое состояние поверхностных слоев металла деталей под влиянием тепловых и различных физико-химических процессов, появляющихся при изнашивании.
По исследованиям Е.М. Швецовой и профессора И.В. Крагельского, изменение физического состояния поверхностных слоев деталей вызывается явлениями упрочнения при деформации, рекристаллизации, образования и распада твердых растворов, диффузии, насыщения элементами окружающей среды и т.д. В результате этих явлений структура и физико-механические свойства поверхностных слоев деталей изменяются и сильно отличаются от первоначального состояния.
Экономическая эффективность восстановления деталей сельскохозяйственной техники железоборидными покрытиями
Благодаря высокой твердости и износостойкости покрытия Fe–B могут широко применяться для восстановления деталей сельскохозяйственной техники.
В настоящее время упрочненные железоборидные покрытия используются для восстановления следующих деталей: клапанов, толкателей, нижних головок шатунов, посадочных мест под подшипники КПП, золотников гидрораспределителей и др.
Проведенные нами исследования (определен оптимальный состав электролита и режимы электролиза, изучена структура, твердость, внутренние напряжения, прочность сцепления с основным металлом и износостойкость) разработан технологический процесс восстановления изношенных деталей сельскохозяйственной техники электролитическими железоборидными покрытиями.
Технологический процесс предусматривает последовательность операций, которые обеспечивают осаждение на изношенную поверхность детали хорошо сцепленного с ней слоя покрытия необходимой твердости и толщины. Операции должны выполняться в следующей последовательности: 1. Первичная механическая обработка поверхностей, подлежащих восстановлению. 2. Промывка в органическом растворителе. 3. Монтаж деталей в подвесное приспособление. 4. Химическое обезжиривание венской известью. 5. Промывка подвески с деталями проточной водой. 6. Анодное травление в 30 % растворе серной кислоты с добавлением 10–30 кг/м3 сернокислого железа. Плотность раствора 1,23, плотность тока 50–60 А/дм2. Длительность анодного травления 1–2 минуты. Катоды – свинцовые пластины. 7. Промывка подвески с деталями в холодной проточной воде. 8. Электроосаждение железоборидных покрытий в электролите следующего состава: хлорид железа – 350–400 кг/м3; лимонная кислота – 4–5 кг/м3; декагидроборат натрия – 1,0–1,2 кг/м3; соляная кислота – до pH=0,8– 1,0. Температура электролита – 40 С. Плотность тока – 25–35 А/дм2. Коэффициент асимметрии – 5–6. Процесс электроосаждения следует начинать с нанесения подслоя покрытия в разгонном режиме, при котором коэффициент асимметрии устанавливается равным 1,25–1,3, а плотность тока катодного полупериода – 10–15 А/дм2. Продолжительность разгонного режима – 4–5 минут, после чего показатель асимметрии и плотность тока увеличиваются до расчетных значений. 9. Промывка подвески с деталями в холодной проточной воде. 10. Нейтрализация в 10 % растворе едкого натрия в течение 5 минут. 11. Промывка подвески с деталями проточной водой. 12. Демонтаж деталей с подвески. 13. Контроль качества покрытий. 14. Механическая обработка. В практике возникает необходимость восстановления деталей, изготовленных из высоколегированных и особо прочных сталей. Для обеспечения надежного сцепления покрытий с основным металлом можно рекомендовать предварительное травление в растворе серной кислоты.
Наращивание покрытий Fe–B ведется с растворимыми анодами из малоуглеродистой стали, которые помещают в чехлы из стеклоткани. Для того чтобы обеспечить стабильность электролита, а также улучшить распределение металла по поверхности восстанавливаемой детали, следует выдерживать соотношение площадей анодов и катодов 2:1. Аноды не должны превышать по длине покрываемые детали и должны быть завешаны в ванну симметрично по отношению к каждой детали и на одном уровне с ними.
Электролит необходимо готовить на дистиллированной воде. В процессе электроосаждения доливать следует также дистиллированную воду (подкисленную) для избежания накопления посторонних ионов.
Длительность процесса осаждения зависит от толщины покрытия и режима электролиза и определяется по формуле: где h – толщина покрытия, мм; – эффективная плотность тока, А/дм2; – выход по току, %.
В действительности толщина покрытия после электролиза может быть несколько ниже расчетной, поскольку неправильное расположение анодов и несовершенная конструкция приспособлений создают условия для неравномерного распределения тока, к тому же засорение электролита и чрезмерно высокая плотность тока вызывают появление дендритов, на что затрачивается значительная часть тока.
В процессе электролиза аноды растворяются и на их поверхности образуется слой анодного шлама, который, обладая большим сопротивлением, снижает плотность тока. Для нормального ведения процесса необходимо периодически вынимать аноды из ванны и очищать их от шлама. Использовать аноды без чехлов не рекомендуется. После осаждения слоя покрытий необходимой толщины питание ванны отключается, детали вынимаются из ванны и промываются проточной водой. Этой операции следует уделять особое внимание, поскольку в порах покрытия скапливаются остатки электролита, вызывающие интенсивную коррозию деталей. Для повышения коррозионной стойкости восстановленных деталей необходимо их нейтрализовать в растворе щелочи. Промытые детали демонтируются с подвесных приспособлений и подвергаются контролю. Качество покрытий в цеховых условиях оценивается по внешнему виду и микротвердости покрытий с помощью прибора ПМТ-3. Механическая обработка восстановленных деталей производится на шлифовальных станках. Во избежание засаливания шлифовального круга восстановленные детали следует шлифовать среднезернистыми кругами на мягкой основе.