Метод нанесения твердохромового покрытия на внутренние цилиндрические поверхности
Бесплатный доступ
Рассмотрены процессы хромирования применительно к внутренним поверхностям цилиндров гидроприводов с гидростатическими направляющими. Проанализированы основные факторы, снижающие производительность электрохимического осаждения хрома вне зависимости от вида поверхности, а именно: применение в качестве электролита смести хромовой кислоты с активными анионами с низкой, рассеивающей способностью, использование нерастворимых анодов и токов высокой плотности. Представлены особенности хромирования внутренних поверхностей гидроцилиндра, а именно ограниченность применения установок в зависимости от типоразмеров деталей и неравномерность скорости осаждения хрома по длине детали. Для нанесения покрытия на внутренние поверхности разработана установка, включающая катод, анод, бак и трубопровод. Отличительными особенностями установки является способ подачи электролита под наклоном к горизонтали, что позволяет подавать электролит в виде турбулентного потока, закручивающегося по винтовой траектории, и корпус установки, который является хромируемой деталью. В процессе работы проводились экспериментальные исследования по подбору режимов нанесения твердохромового покрытия на внутренние поверхности гидроцилиндра. В результате работы определено оптимальное соотношение хромового ангидрида и серной кислоты в составе электролита, которое равно 10:1 соответственно, и режимы его нанесения. Хромовые покрытия, полученные с использованием разработанного концентрированного электролита и способа хромирования, обладают повышенной на 5…20 % твердостью и уменьшенной пористостью в 10…30 раз при образовании блестящих твердых осадков, что соответствует коррозионностойкому и износостойкому покрытию.
Хромирование, внутренние поверхности, цилиндрические поверхности, хромовые покрытия
Короткий адрес: https://sciup.org/147236529
IDR: 147236529 | УДК: 673.4 | DOI: 10.14529/engin210304
The method of applying a hard chromium coating to internal cylindrical surfaces
Chromium plating processes are considered in relation to the inner surfaces of cylinders of hydraulic drives with hydrostatic guides. The main factors that reduce the productivity of electrochemical chromium deposition, regardless of the type of surface, are analyzed, namely, the use of chromic acid with active anions with a low scattering ability as an electrolyte, the use of insoluble anodes and high-density currents. The features of chrome plating of the inner surfaces of the hydraulic cylinder, namely, the limited use of installations depending on the size of the parts and the unevenness of the deposition rate of chromium along the length of the part. An installation has been developed for coating internal surfaces, which includes a cathode, anode, a tank and a pipeline. Distinctive features of the installation are the way of feeding the electrolyte at an angle to the horizontal, which allows the electrolyte to be supplied in the form of a turbulent flow swirling along a helical path, and the body of the installation, which is a chrome-plated part. In the process of work, experimental studies were carried out to select the modes of applying a hard chromium coating to the inner surfaces of the hydraulic cylinder. As a result of the work, the optimal ratio of chromic anhydride and sulfuric acid in the electrolyte composition, which is 10:1, respectively, and the modes of its application were determined. Chromium coatings obtained using the developed concentrated electrolyte and chromium plating method have increased hardness by 5...20 % and reduced porosity by 10...30 times with the formation of shiny solid deposits, which corresponds to a corrosion-resistant and wear-resistant coating.
Список литературы Метод нанесения твердохромового покрытия на внутренние цилиндрические поверхности
- Шлугер, М.А. Гальванические покрытия в машиностроении: справочник: в 2 т. / М.А. Шлугер. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 1. - 240 с.
- Schmidt, D. Ferritic-martensitic steels Improvemnt of the oxidation behavior in steam environmets via diffusion coatings /D. Schmidt, M.C. Galetz, M. Schütze //Surface and coatings technology. - 2013. - V. 237. - P. 23-29.
- Oxidation under pure steam Cr based protective oxides and coatings / A. Agüero, V. González, M. Gutiérrez, R. Muelas //Surface and coatings technology. - 2013. - V. 237. - P. 30-38.
- Functional trivalent chromium electroplating of internal diameters / B. Kagajwala, T. Hall, M. Inman, (...), G. Cushnie, R. Taylor // National Association for Surface Finishing Annual Conference and Trade Show 2012, SUR/FIN 2012. - 2012. - Vol. 1. - P. 46-69.
- Corrosion effects of plasma immersion ion implantation-enhanced Cr deposition on SAE 1070 carbon steel / C.B. Mello, M. Ueda, R.M. Oliveira, J.A. Garcia // Surface and Coatings Technology. -2011. - No. 205. - P. S151-S156.
- Солодкова, Л.Н. Электролитическое хромирование / Л.Н. Солодкова, В.Н. Кудрявцев; под ред. В.Н. Кудрявцева. - М. : РХТУ, 2013. - 191 с.
- Sarraf, S.H. Repairing the cracks network of hard chromium electroplated layers using plasma nitriding technique /S.H. Sarraf, M. Soltanieh, H. Aghajani // Vacuum. - 2016. - No. 127. - P. 1-9.
- Effects of alumina addition and heat treatment on the behavior of Cr coatings electroplated from a trivalent chromium bath / H.-H. Sheu, C.-E. Lu, K.-H. Hou, M.-L. Kuo, M.-D. Ger // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. - 2015. - Vol. 48. - P. 73-80.
- Effect of grinding on the sub-surface and surface of electrodeposited chromium and steel substrate /B. Weiss, A. Lefebvre, O. Sinot, M. Marquer, A. Tidu // Surface and Coatings Technology. - 2015. - Vol. 272. - P. 165-175.
- Analysis of SEM digital images to quantify crack network pattern area in chromium electrode-posits /M. Vidal, M. Ostra, N. Imaz, E. Garcia-Lecina, C. Ubide// Surface and Coatings Technology. -2016. - Vol. 285. - P. 289-297.
- Experimental research on hard and crack-free electrodeposited chromium coatings / X.L. Li, X.H. Liu, H.B. Tian, W.J. Yuan // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. 1044-1045. - P. 47-52. DOI: 10.4028/www. scientific.net/AMR.1044-1045.47
- Gruba, O.N. Influence of the Parameters of Galvanomechanical Chromium Plating on the Coating Quality and Process Productivity / O.N. Gruba, I. V. Shmidt, A.E. Gorodkova // Solid State Phenomena. - 2018. - Vol. 284. - Р. 1173-1177.
- Zherebtcov, D.A. Effect of Abrasive Tools in Galvanomechanical Treatment on the Roughness of the Deposited Chromium Layer / D.A. Zherebtcov, O.N. Gruba, K.R. Smolyakova // Solid State Phenomena - 2018. - Vol. 284. - Р. 1178-1183.
- Galimov, D.M. Methods for determining the quality of galvanic chromium coating / D.M. Galimov, D.V. Ardashev, A.A. Dyakonov // Solid State Phenomena. - 2018. - Vol. 284. - P. 1307-1312.
- Дасоян, М.А. Оборудование цехов электрохимических покрытий. - 3-е изд., перераб. и доп. /М.А. Дасоян, И.Я. Пальмская. - Л.: Машиностроение, 1979. - 287 с.
- Плеханов, М.Ф. Расчет и конструирование устройств для нанесения гальванических покрытий /М.Ф. Плеханов. -М. : Машиностроение, 1988. - 345 с.
- Патент СССР SU128251 A1 Приспособление для хромирования и анодирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей /Н.М. Антонов. 1 июня 1959 г.
- Патент СССР SU169369A1 Способ размерного хромирования внутренней поверхности цилиндрических деталей /М.А. Шлугер, В.А. Казаков /3 ноября 1965 г..
- Патент РФ 2586957 Способ электролитического хромирования внутренней поверхности труб / А.С. Жарков, В.Н. Беляев, А.Ю. Козлюк, А.С. Андреев - заявл. и патентообл. АО «ФНПЦ» Алтай» - №2014151542, 18 декабря 2014 г.
- Halling J. A cross cylinder wear machine and its use in the study of severe wear of brass on mild steel / J. Halling // Wear. - 1961. - Vol. 4. - P. 22-31.
