Книги, научные публикации Pages:     | 1 | 2 | 3 | -- [ Страница 1 ] --

Для холодной прокатки предпочтительнее однофазные латуни с со- однократного, так и многократного волочения. Станы для многократного держанием цинка менее 30% - как обладающие большим запасом пла- волочения

имеют от 6 до 20-30 волок и предназначены для получения стичности. Для предотвращения налипания меди и латуни на стальные тонких и ультратонких (до 8...15 мкм) профилей.

валки применяют жидкую смазку (трансформаторное масло, керосин, ве- Профиль продукции обеспечивается формой волоки, изготовляемой из ретенное масло и т.д.). инструментальных сталей У8-У12, Х12М, твердых сплавов ВК2, ВК3, а Прокатка титана, циркония, молибдена в горячем состоянии возможна для получения тонкой проволоки (менее 0,3 мм) - из алмаза. Изделия только в среде инертного газа, в вакууме или в стальной оболочке. Горя- имеют высокую точность размеров (например, при волочении ультратон чекатаные заготовки подвергаются холодной прокатке с промежуточными кой проволоки допуск составляет 0,001 мм).

отжигами в вакууме.

Волочение осуществляется в холодном и горячем состояниях с обиль Кроме лент, листового и полосового проката из цветных металлов и ным применением смазки. Изделия из алюминия, меди, никеля и их спла сплавов прокатывают трубы и сортовой прокат - прутки круглого, квад- вов, стали волочат при комнатной температуре с промежуточными отжи ратного сечения, катанку, уголки, тавровые и двутавровые балки. Прокат- гами для снятия наклепа. Хрупкие металлы (молибден, вольфрам и др.) ка ведется на дуо-, трио- и квартостанах.

обрабатывают в горячем состоянии в защитной атмосфере или вакууме.

Прокатка с применением ультразвука основана на подведении ультра В последние годы промышленное применение нашло волочение (на звука к бочкам валков или к прокатываемой заготовке, что повышает ре- пример, тонкостенных труб из сталей и цветных металлов) с применением сурсы пластичности металлов и уменьшает энергетические затраты.

ультразвука. При этом на 25...35% снижается усиление волочения, улуч В настоящее время освоена бесслитковая прокатка алюминия, меди и шается качество поверхности изделий.

их сплавов. Жидкий металл заливают в ручьи на водоохлаждаемом шкиве.

Прессование - технологический процесс обработки давлением, заклю В результате кристаллизации на противоположном конце шкива получа- чающийся в выдавливании металла пуансоном из закрытого контейнера ется полоса трехгранного или прямоугольного сечения, которая затем по- через отверстие в матрице. Профиль изделия определяется профилем от ступает в многоклетьевой непрерывный прокатный стан. Этот способ верстия в матрице. Обычно прессованием изготовляют прутки диаметром имеет ряд преимуществ перед другими: малые потери металла, высокая 5...300 мм, трубы с внутренним диаметром 18...700 мм и толщиной стенки производительность, упрощение процесса производства проката.

1,25...50 мм. Этим способом получают изделия сложной формы, которые Волочение - процесс обработки металла давлением (ОМД), при кото- нельзя изготовить никакими другими методами ОМД. Продукция отлича ром материал протягивается через отверстие инструмента - волоку (филь- ется высокой точностью размеров. Мягкая схема напряженного состояния еру), площадь выходного сечения которой меньше площади сечения заго- (О4) позволяет деформировать на 85...90% даже самые малопластичные и товки. В результате поперечные размеры изделий уменьшаются, а длина трудноформируемые металлы и сплавы. При прессовании пластичных ме увеличивается. Волочение производят через одну или несколько волок таллов может быть достигнут эффект сверхпластичности (при прессова при обжатии за один проход на 16...30%. Суммарное обжатие заготовки нии чистого алюминия вытяжка может достигать 1000%). Прессованием может достигать 40...85%.

получают изделия из алюминия, титана, магния, цинка и их сплавов, уг Волочильные станы состоят из волоки и тянущих устройств, послед- леродистых и легированных сталей. Успешно осваивается прессование ние могут иметь прямолинейное (цепные, реечные, винтовые, канатные, тугоплавких металлов в вакууме или в среде инертных газов.

гидравлические) и круговое движение (барабанные). На станах с прямо При прессовании труб к торцу пресс-шайбы крепится стальная игла.

линейным движением тянущих устройств изготовляют прутки, профили, Металл выдавливается в кольцевой зазор между отверстием матрицы и трубы;

на барабанных станах - проволоку и трубы малого диаметра.

иглой. Матрицы изготовляют из легированных сталей (3Х2В8, 38ХМЮА Прямолинейные станы могут быть одно- и многопоточные (до 5 изде- и др.) и твердых сплавов.

лий одновременно). На барабанных станах осуществляется процесс как Прессование ведут на гидравлических прессах, развивающих усилие При свободной ковке используют разнообразный кузнечный инстру 15000...300000 МН. мент. Технологические процессы свободной ковки представляют собой Среди высокопроизводительных методов прессования следует отме- различное сочетание основных операций: осадка, высадка, протяжка, об тить гидропрессование (гидроэкструзия) жидкостью высокого давления катка, раскатка, прошивка и т.д.

(до 3000 МПа) и прессование с использованием энергии взрыва. В первом Штамповка представляет собой процесс ОМД, формообразование из случае жидкостное трение на контакте заготовка-матрица устраняет серь- делий при котором происходит в штампах, т.е. обеспечивается принуди езный недостаток обычного прессования - трение металла о стенки кон- тельное получение изделием формы и размеров. Метод экономичен и ши тейнера и матрицы. В результате скорость выдавливания возрастает, из- роко применяется в различных отраслях промышленности. Штамповку делия получают равномерные свойства по длине, практически полирован- осуществляют на прессах и молотах, которые отличаются от ковочных ную поверхность. Повышается изностойкость инструмента, а усилие конструкций большей жесткостью, большей точностью направляющих уменьшается на 30...40%, уменьшается неоднородность деформации, что подвижных частей и др.

позволяет обрабатывать хрупкие материалы (сплавы вольфрама, берил- Горячая объемная штамповка применяется в основном для массового лия, ниобия и др.). Гидропрессование проводят при комнатной темпера- и серийного производства поковок и позволяет получать изделия с высо туре. При повышенных температурах жидкость заменяют газом высокого кой точностью формы и размеров. Технологический процесс этого вида давления. штамповки состоит из следующих операций: разрезка металла на заготов Ковкой называется один из способов ОМД, при котором инструмент ки, нагрев заготовок, штамповка, термообработка, отделка поковок. Ме оказывает многократное прерывистое воздействие на нагретую заготовку, тод дает возможность обрабатывать трудноформируемые сплавы (реали в результате чего она, деформируясь, приобретает заданную форму и раз- зуется мягкая схема напряженного состояния).

меры. Различают ковку в штампах (штамповка) и без применения штам- Холодную объемную штамповку применяют для поковок небольшого пов (так называемую свободную ковку). При свободной ковке перемеще- размера. При холодной штамповке уменьшаются отходы металла, улуч ние деформированного металла не встречает сопротивления своему дви- шается качество поверхности, обеспечивается высокая точность изделий жению со стороны инструмента. Исходным материалом для ковки деталей при высокой производительности труда.

служат слитки и различный прокат. Листовой штамповкой изготавливают плоские или пространственные Ковка подразделяется на ручную и машинную. Ручную ковку осуще- тонкостенные изделия из стали, цветных металлов и сплавов. При холод ствляют молотом на наковальне и применяют для индивидуального изго- ной штамповке используют листовые заготовки толщиной от сотых долей товления мелких изделий или при ремонтных работах. Механическую миллиметра до 4 мм, при горячей - толщиной более 4 мм. Продукция лис ковку производят на ковочных молотах и прессах. товой штамповки отличается высокой точностью и не нуждается в после Молоты используют для изготовления изделий средних размеров, дующей обработке на металлорежущих станках. Сортамент изделий весь прессы - для изготовления крупных изделий. Все типы молотов и прессов ма разнообразен - от деталей часов до днищ паровых котлов и резервуа имеют подвижные (баба и верхний боек) и неподвижные (шабот и ниж- ров, от посуды до станин прессов, станков, деталей корпусов морских су ний боек) части. дов и т.д. Этим методом получают более 70% деталей легковых автомо При всех операциях свободной ковки обработка ведется последова- билей. Операции листовой штамповки бывают разделительные (отрезка, тельными ударами молотов, но высокоскоростные молоты рассчитаны на вырубка, пробивка и др.) и формоизменяющие (гибка, вытяжка, формов одноударное действие. Наибольшее распространение получили паровоз- ка, отбортовка и др.).

душные, пневматические, механические молоты и гидравлические прес- В последние годы для упрощения и удешевления оснастки разработа сы. ны и применяются способы обработки с использованием в качестве штампов эластичных материалов (например, резины).

Для изготовления мелкосерийных крупногабаритных деталей из тол- При формовании изделий жестким пуансоном в штампе вырезают заго столистовых заготовок применяют штамповку взрывом с использованием товку определенного размера, разогревают ее до пластического состояния, тротила, аммонала и других взрывчатых веществ. При взрыве развивают- укладывают в матрицу и деформируют пуансоном. Изделие выдерживает ся кратковременные высокие давления, под действием которых заготовка ся в штампе под давлением и охлаждается до потери пластичности принимает форму штампа. Этот метод гораздо экономичнее, чем обычная (рис. 32, б).

листовая штамповка деталей, и позволяет обрабатывать металлы и спла- Формование деталей с большей степенью вытяжки производят жест вы, имеющие относительное удлинение 10...14%. Штамповкой взрывом ким пуансоном с протяжным кольцом (рис. 32, а).

получают детали из нержавеющих и высокопрочных сталей, титановых и медных сплавов и др.

10.3. Обработка полимерных материалов Для обработки полимерных материалов используют все рассмотрен ные в 10.1 способы.

Основные методы и режимы переработки термопластов представлены в табл. 48.

б Таблица Основные методы и режимы переработки некоторых термопластов а Прессование Литье под давлением Экструзия Полимер Давление, Темпера- Давление, Темпера- Темпера Рис. 32. Схема формирования изделий МПа тура, С МПа тура, С тура, С из листовых материалов жестким пуансоном ПЭВД 5...20 120...140 50...100 100...140 140... ПЭНД 5...10 160...180 90...110 200...220 160... Разогретую заготовку располагают на протяжном кольце, для исклю Пропилен 7...12 170...180 60...140 180...240 180... чения образования гофров прижимают прижимным кольцом и деформи Полистирол 35...40 135...150 40...60 200...220 160... руют пуансоном. Этим методом изготовляют детали из таких материалов, Поликарбонат - - 80...120 170...280 240... Полиформаль- как полиметилметакрилат (оргстекло), винипласт и др.

дегид - - 80...120 180...220 200... Для получения изделий сравнительно большого размера из термопла Полиакрилаты 25...30 170...190 80...150 200...230 250... стов используют методы пневмо- и вакуумформования. Различают нега Полиамиды - - 80...100 220...260 250... тивный, позитивный, свободный и комбинированные методы пневмофор Фторопласт-3 30...50 220...260 150...300 260...280 280... мования.

Фторопласт-4 250...400 360...390 - - - При негативном формовании разогретый до пластичного состояния лист располагается между двумя половинами герметичной формы, ниж Детали сложной формы из листовых термопластичных материалов мо няя половина которой имеет рельеф, соответствующий форме детали. Под гут изготовляться методами штамповки, пневмо- и вакуумформования.

воздействием давления, создаваемого в верхней половине формы, лист высокой плотности 120...135 65... прогибается, плотно огибая нижнюю часть формы, приобретая соответст низкой плотности 90...135 50... вующий рельеф (рис. 33, а).

Полипропилен 150...200 - Полистирол ударопрочный 110...150 50... Полиметилметакрилат 120...200 40... Поливинилхлорид 100...160 35... Полиформальдегид 185...200 65... Полиэтилэнтерефталат 150...180 - Полиамид 210...220 - Поликарбонат 225...245 75... При вакуумформовании вместо давления в верхней части формы, как это делалось в предыдущем случае, создается разрежение в нижней части формы. В результате этого лист плотно облегает ее (рис. 33, б). Возможно а б применение нагрева листа непосредственно в форме.

Штамповка-вырубка тонкостенных изделий производится в специаль Рис. 33. Схема пневмо- (а) и вакуумформования (б):

ных штампах, пуансоны которых выполнены в виде контурного ножа. Во 1 - нагревательный элемент;

2 - верхняя полуформа;

избежание растрескивания деталей процесс ведут при температуре, кото 3 - материал;

4 - нижняя полуформа рая выше температуры стеклования перерабатываемого материала.

Штамповка-вырубка деталей из реактопластов производится в криво При позитивном формовании в формовочную камеру устанавливается шипных прессах. В вырубных штампах необходимо обеспечить зазор ме выпуклый оформляющий пуансон, форма и рельеф которого воспроизво жду пуансоном и матрицей не более 0,01...0,05 мм. Технологические ре дят внутреннюю поверхность изделия. Формование на выпукло-вогнутых жимы штамповки приведены в табл. 50.

пуансонах называется негативно-позитивным.

Таблица Для получения изделий с высокими оптическими свойствами приме няют бесконтактный метод свободного формования. Предварительно на Технологические режимы штамповки гретая заготовка укрепляется над рамой с соответствующей формой от деталей из слоистых пластиков верстия. Под давлением происходит вытяжка заготовки до нужных гео метрических размеров без механического контакта с формирующими ин Температу- Усилие Усилие струментами.

Пластик ра подогре- прижима, МПа штамповки, МПа Для создания оптимальных условий формообразования необходим по ва, С t до 2 мм t > 2 мм t до 3 мм t > 3 мм догрев оформляющего инструмента (табл. 49).

Гетинакс 100...125 0,15...0,3 0,25...0,6 1,2...1,8 1...1, Текстолит 80...90 0,15...0,25 0,25...0,6 1,1...1,5 0,9...1, Таблица 49 Стеклотекстолит 70...90 0,25...0,35 0,35...0,6 1,2...1,6 1,2...1, Температурные режимы пневмоформовании термопластов При изготовлении деталей методом штамповки необходимо исключать прямые, тупые и острые углы по контуру, закругляя их. Минимальное Полимер Температура Температура оформляю значение радиуса закругления R при угле сопряжения до 90 выбирают из заготовки, С щего инструмента, С условия R 0,5t, где t - толщина материала, а при больших углах - R Полиэтилен:

0,25t. Минимальный размер круглого отверстия d 0,4t, квадратного a 0,45t. Расстояния от края детали до отверстия и между ними должны быть не менее (0,8...1,5)t.

Предельная толщина материала при изготовлении деталей из гетинак са 3,0 мм, из текстолита 6,5 мм. Без предварительного подогрева можно штамповать детали из листов толщиной до 1,5...2,0 мм. Предварительный подогрев производят в термошкафах или на подогреваемых столах, рас положенных возле вырубных прессов, из расчета 5...8 мин на 1 мм тол щины листа.

При изготовлении деталей из композиций холодного отверждения применяют следующие способы: свободная заливка, отливка с подпрес совкой, контактное формование, напыление, намотка на вращающуюся оправку.

Отливка с подпрессовкой применяется для изготовления деталей из высоковязких композиций. После заполнения форма закрывается и произ Рис. 34. Схема получения изделий водится уплотнение массы при давлении 0,5...0,7 МПа. Форма остается в из стеклопластиков методом напыления:

сжатом состоянии до полного отверждения пластмассы.

1 - режущее устройство;

2 - прикатной валик;

3 - форма (изделие);

Контактное формование применяется для изготовления крупногаба 4 - разделительный слой;

5 - уплотняемый материал;

ритных изделий - таких, как корпусные детали, кузовные детали автомо 6 - напыленный слой композита;

7 - форсунка билей, футеровка емкостей и др. На модель или форму наносят раздели- для распыления связующего тельный слой для легкого съема изделия. Затем наносят слой связующего Суть метода заключается в нанесении на поверхность формы рублено и стеклоткань, пропитанную этим связующим. Производится прикатка го волокна и связующего. В качестве связующего чаще всего используют резиновым валиком, смоченным пластификатором, например дибутил полиэфирные смолы. Процесс осуществляется с помощью специального фталатом, для удаления пузырьков воздуха и уплотнения материала. По пистолета, имеющего три сопла: два для подачи связующего и одно для сле подсушки в течение 2...4 ч наносят следующий слой связующего и подачи рубленого стекловолокна. Дискретное волокно получают в специ стеклоткани - и так до получения необходимой толщины изделия.

альном устройстве, расположенном перед соплом, куда поступает стек Принципиальная схема получения изделий методом напыления приве ложгут. Через крайние сопла на поверхность направляется смола, а через дена на рис. 34.

среднее (с помощью воздушного потока) - рубленое стекловолокно дли ной 10...100 мм. Кусочки стекловолокна, попадая в поток смолы, смачи ваются ею и направляются на поверхность модели, образуя слой необхо димой толщины. Как и при предыдущем способе, производится уплотне ние слоя резиновым валиком, смоченным дибутилфталатом.

Метод напыления более производителен по сравнению с методом кон тактного формования, однако он имеет и свои недостатки: затруднено из готовление изделий сложной конфигурации, значительны потери стекло волокна (до 5%), требуется повышенное внимание к условиям труда ра бочего персонала, так как в окружающую атмосферу выбрасывается камерах с паровым обогревом или в установках токами высокой частоты, большое количество стеклопыли со связующим. а пластикация - на вальцах или в резиносмесителях в зависимости от типа В зависимости от формы, конструкции изделия и природы полимерной каучука. Порошкообразные наполнители подвергаются сушке, просеива основы применяют один из следующих способов формования: штамповка, нию и дозированию.

формование в ограничительных формах, масштабное формование, само- Смешение подготовленной в соответствии с рецептом массы осущест формование в матрицах. вляется в резиносмесителях и на вальцах. При смешении в закрытых сме Штамповка применяется для формования деталей из уже вспененных сителях происходит разогрев смеси до 90...110С, что при введении серы листовых термопластичных материалов в жестких штампах или путем может вызвать частичную вулканизацию резиновой смеси. Поэтому серу пневмоформования в матрицу. При формовании изделий необходимо вводят в смесь только при последующем вальцевании резины и ее листо применять нагрев для облегчения диффузии газов из материала сквозь вании.

тонкие смоляные стенки. Снижение внутреннего давления газов в мате- Для получения листов сырой резины определенной толщины резино риале облегчает процесс деформирования материала под действием вая смесь пропускается между нагретыми валками каландров (рис. 35).

внешнего усилия.

Формование в ограничительных формах осуществляется без приложе ния к формующему материалу внешних усилий. Суть процесса заключа ется в заполнении формы под действием внутреннего давления газов, вспенивающих материал. Для получения пенопластовых изделий исполь зуют как термореактивные, так и термопластичные материалы в сочета нии с газообразователями в виде порошкообразных или жидких составов.

Смесь всех ингредиентов загружают в форму, полость которой соответст вует внешним очертаниям изделия;

закрывают и подвергают нагреву. Под действием теплоты полимер переходит в вязкотекучее состояние, а выде ляющиеся при разложении газообразователя газы вспенивают смолу, уве личивая ее объем до полного заполнения формы. При дальнейшем терми ческом воздействии происходит отверждение смолы с сохранением ячеи стой структуры и приобретенной формы изделия. Технологически удоб нее использование гранулированных композиций. Эта технология позво ляет заполнять ячеистым материалом различные полые конструкции.

10.4. Обработка резиновых материалов При изготовлении резиновых деталей выполняют следующие опера Рис. 35. Схема дублировочных каландров:

ции: подготовку ингредиентов, дозирование, смешение, приготовление 1, 2 - каландры;

3 - барабан;

4 - транспортер полуфабриката (придание резиновой смеси формы, удобной для дальней шей переработки), формование и вулканизацию.

Обычно используется трехвалковая система. Верхний валок нагрет до При подготовке ингредиентов каучуки нарезают на куски и подверга 95...65, средний - на 30 ниже, нижний охлаждают до 15С. Смесь про ют декристаллизации и пластификации. Декристаллизация проводится в ходит между верхним и средним валками, нагревается и калибруется в зазоре между средним и нижним валками. Обычно получают листы сырой Для обеспечения полноты заполнения формы при прессовании преду резины толщиной 0,3...1,0 мм, которые сматываются в рулоны с промежу- сматривают объем заготовки резиновой смеси на 1,5...2% больше, с целью точной тканевой прослойкой во избежание слипания слоев. Из сырой ре- учета компенсации усадки резиновой смеси в процессе вулканизации.

зины в дальнейшем формируются различные резинотехнические изделия, Литье резиновых изделий под давлением производится на плунжер которые затем вулканизируются при температуре 140...145С. На участке ных литьевых прессах с последующей вулканизацией в прессах или авто каландрирования выполняют также пропитку и промазку тканевых на- клавах, а также на машинах для литья и вулканизации с предварительной полнителей. Пропитка осуществляется в случае необходимости нанесения шнековой пластификацией. В плунжерных прессах разогретую резиновую тонкой резиновой пленки на ткани. Пропитку производят растворами ре- смесь загружают в рабочий цилиндр, откуда под действием штока она вы зиновых смесей в органическом растворителе в кассето-пропиточных ма- тесняется через литьевое сопло в литьевую форму. В литьевых машинах шинах. После испарения растворителя в сушильных камерах осуществ- применяют питатели трех типов: шнековый, плунжерный и шнек ляют операцию вулканизации. плунжерный. Изготовление неформовых изделий (уплотнителей стекол, Прорезинивание тканей методом промазывания осуществляется на дверей, крышек и др.) производят методом шприцевания в шприц двух- и трехвалковых промазочных каландрах, на которые подаются машинах. По принципу работы шприц-машина подобна экструдеру и предварительно подогретая резиновая смесь в виде тонкого листа и ткань, снабжена литьевым отверстием соответствующего профиля. Подаваемые провальцовываемые совместно. в шприц-машину резиновые смеси предварительно подогреваются до При необходимости соединения двух и более каландрированных лис- температуры 40...50С. Шприцуемые на выходе из головки профили тов резины или слоев прорезиненной ткани в одну пластину большей опудриваются тальком или покрываются эмульсией, обрезаются по длине толщины либо их соединения в различных сочетаниях производят дубли- и укладываются в лотки. Вулканизация неформовых резиновых изделий рование на специальных каландрах (рис. 35). осуществляется либо непрерывным способом в среде горячего воздуха Заключительной операцией изготовления резиновых изделий является (газа) в вулканизаторах тоннельного типа, либо в вулканизационных кот вулканизация. Она может производиться в прессах, в автоклавах - прес- лах в течение 25 мин.

сах, на непрерывных вулканизаторах. Все формовые изделия вулканизи- При изготовлении резино-металлических изделий применяют как го руются на этажных прессах с паровым и электрическим подогревом плит. рячее, так и холодное крепление резины к металлу. Так, при изготовлении Армированные формовые изделия массой более 1 кг обычно изготов- резиновых рукавов для подачи жидкостей и газов, работающих под высо ляют на литьевых прессах с последующей вулканизацией в формах на ким давлением, на резиновую камеру накладывается силовой каркас из прессах или в автоклавах. При литье под давлением процесс вулканиза- нескольких слоев миткалевой ткани и металлической оплетки, затем на ции происходит непосредственно в форме. При производстве длинномер- специальном дорне одевается верхняя резиновая рубашка и производится ных изделий применяется непрерывная вулканизация в различных тепло- вулканизация в вулканизационных котлах.

носителях без давления (зачастую с применением газообразных носителей При изготовлении таких резино-металлических изделий, как амортиза для снижения процесса окисления). На механические свойства резины торы, шарниры и другие, горячее крепление резины к металлу осуществ влияет также термоокислительная деструкция (разрыв молекул под дейст- ляется при вулканизации с применением промежуточного подслоя (эбо вием высокой температуры и кислорода), возникающая в процессе вулка- нитового или латунного). Подслой наносится на предварительно очищен низации (перевулканизация). Поэтому время вулканизации и температура ную и обезжиренную металлическую поверхность (эбонитовый подслой - тщательно подбираются опытным путем. К формовым изделиям относят- с применением клея, латунный подслой - методом электролиза).

ся различные резиновые и резино-металлические сальники, диафрагмы, Холодное крепление вулканизированной резины к металлу осуществ сайлент-блоки, амортизаторы и др. ляется с помощью клея (например, клей 88Н). При креплении также воз можно предварительное приклеивание сырой резины, помещенной в фор- Процесс изготовления керметов аналогичен процессу изготовления му, к металлической поверхности и последующая вулканизация. керамических материалов. Прессование и спекание металлических и ке рамических порошков осуществляется также в металлических пресс формах.

10.5. Обработка неорганических материалов При производстве металлополимерных каркасных материалов после При изготовлении керамических изделий выполняют следующие опе- прессования и спекания металлических и керамических порошков (полу рации: подготовка формовочной массы, формование изделия, сушка и от- чается пористый каркас) осуществляют пропитку полученного каркаса жиг. Различают сухую и влажную подготовку массы. Смешивание компо- полимерной композицией с последующей полимеризацией или отвержде нентов производится в шаровых и вибрационных мельницах или лопаст- нием. Так, технологический процесс производства металлокерамического антифрикционного материала МПК заключается в следующем: из порош ных мешалках. При влажном процессе смешивания в смеситель вводится ков нержавеющих сталей прессуют и спекают каркас с пористостью жидкая среда - вода или спирт. Брикетирование смесей производится с 20...70%, затем в специальной камере через поры пропускают углеродосо целью увеличения плотности механического контакта между химически держащий газ при температуре, обеспечивающей пиролиз газа и осажде разнородными материалами. Твердофазное взаимодействие компонентов ние графита на стенки каркаса до заполнения 3/4 объема пор, после чего осуществляется в процессе обжига при высокой температуре более 700С.

осуществляют многократную вакуумную пропитку изделия суспензией Продукт обжига подвергается повторному помолу с получением размера фторопласта-4 с одновременной термообработкой.

частиц порошка до 10 мкм (при мокром помоле до 1...0,1 мкм).

Сырьем для получения стекла служат кварцевой песок, борная кисло С целью повышения пластичности формовочной массы в полученную та, бура, мел, известняк, мрамор, доломит, сода, сернокислый натрий и порошковую смесь добавляют 1...10% пластификатора.

Формование изделий производится (в основном горячим) прессовани- поташ, из которых получают основные стеклообразующие материалы - окислы SiO2, B2O3, P2O5, способные самостоятельно образовывать стекло, ем в металлических пресс-формах под давлением 100...600 МПа, чем обеспечивается надежное спекание частиц. Плотность прессованного из- и окислы щелочноземельных металлов, образующих стекло только с пе речисленными выше соединениями. Среди вспомогательных материалов делия по объему может быть неодинаковой. Поэтому для уменьшения разброса по плотности применяют двустороннее и изостатическое прессо- различают осветлители, окислители, красители, восстановители, глушите вание и снижают высоту прессованных изделий по сравнению с попереч- ли.

Осветлители вводят в расплав для удаления газовых включений, обра ным сечением. Двустороннее прессование осуществляется двумя пуансо зующихся при варке стекольной массы (трехокись мышьяка, натриевая нами, движущимися навстречу друг другу. Изостатическое прессование селитра и др.). Окислители служат для обесцвечивания стекла (натриевая осуществляется в специальных контейнерах с жидкой или газообразной средой (или в эластичных оболочках), где осуществляется объемное сжа- селитра, пиролюзит).

Красители используются для получения цветного стекла. Роль краси тие материала.

После объемного сжатия требуется дополнительная механическая об- телей выполняют соединения, чаще окислы селена, хрома, кадмия и дру гих металлов, а также золото.

работка полуфабриката.

Восстановители добавляют для восстановления окислов, применяю Спекание частиц может осуществляться и после прессования, темпе щихся в качестве красителей. Восстановителями служат древесный уголь, ратурный режим которого определяется составом исходных компонентов.

Если в составе керамики содержатся компоненты, способные к окисле- древесные опилки, кокс, металлический магний, алюминий, олово и др.

Глушители используются для получения непрозрачного кристалличе нию, то спекание ведется в нейтральной газовой среде. В этом случае тре ского стекла с высокодисперсной структурой - опалового или молочного.

бования к стойкости пресс-форм снижают.

Для этого в состав стекол вводят криолит, плавиковый шпат, кремнефто ристый натрий, фосфат кальция, окислы цинка, циркония, титана, олова и другие вещества.

При производстве стекломассы сначала осуществляют подготовку сы рых стеклообразующих материалов: их сушат, просеивают, измельчают, тщательно смешивают. Чем однороднее шихта, тем лучше качество стек ла. В стекловаренных печах используют также и стекольный бой (воз врат).

Варка стекломассы производится в ванных или горшковых печах.

Наибольшее распространение получили ванные отражательной печи не прерывного и периодического действия типа мартеновских для выплавки стали. Печи работают на газообразном и жидком топливе. Производи тельность крупной стекловаренной печи составляет 200 т стекломассы в сутки. Полученную стекломассу перерабатывают в изделия различными способами: выдуванием, вытягиванием, прессованием или прокаткой. Все эти операции проводят с горячей стекломассой, подстуженной до темпе ратуры 1200С для получения требуемой вязкости.

В настоящее время выдувание осуществляется при помощи сжатого воздуха на фидерных машинах и за счет разряжения на вакуумных маши нах с использованием полых форм. Вытягиванием изготовляют оконное стекло, а также трубки и палочки на специальных автоматических маши нах (например, как на показанной на рис. 36).

Рис. 36. Машина для выработки оконного стекла:

1 - шахта;

2 - ролики для вытягивания стекла;

3 - площадки для обслуживания машины;

4 - нажимные штанги;

5 - лодочка Шамотная лодочка 5 погружается в стекломассу, которая выдавлива ется через щель лодочки. Затем стекломасса схватывается затравкой. По следняя при помощи тянущих роликов 2 протягивается вверх, формуя волокна, которые в смеси с водой и другими добавками составляют дре листовое стекло, разрезаемое затем на нужную длину. весную массу. При формовании плит взвешенные в воде волокна свой Для изготовления хозяйственной посуды и строительных стеклобло- лачиваются, тесно переплетаясь между собой. При обезвоживании масса ков используют прессование стекломассы. волокон оседает, полученное полотно спрессовывается между сетками и Прокат применяют лишь при производстве листового стекла значи- уплотняется прессующими валами. Для придания плитам формоустойчи тельной толщины, армированного и узорного стекла. В этом случае стек- вости при их изготовлении применяют водоотталкивающие (гидрофоб ло обрабатывают между полыми валками. ные) вещества (парафин, церезин и др.), которые, расплавляясь, закрыва Во избежание остаточных напряжений, которые охрупчивают стекло, ют поры и тем самым препятствуют проникновению влаги.

стеклянные изделия подвергают отжигу (нагреванию до температуры В качестве уплотняющих добавок применяют фенолформальдегидную 500...600С и медленному охлаждению). смолу и черный технический альбумин (белковый клей из крови). ДВП Для получения высокой прочности стекло закаливают: нагревают до могут быть непрессованные, (плита представляет собой древесноволокни температуры, превышающей на 15...20С температуру отжига, и быстро стый ковер, полученный только за счет сушки) и прессованные. Сверх охлаждают путем обдувания сжатым воздухом. твердые ДВП получают путем прессования влажного волокнистого по Кроме термической изделия из стекла подвергают химической и меха- лотна (с применением упрочняющих добавок в виде смеси высыхающих нической обработке. Первая состоит в нанесении на поверхность изделий масел) между нагретыми металлическими плитами под давлением 2...2, матовых рисунков с помощью плавиковой, серной и других активных ки- МПа и при температуре 175...225С.

слот, растворяющих стекло;

вторая - в гранении, шлифовке, полировке и Известны технологии изготовления изделий из древеснонаполненного нанесении рисунков на поверхность изделий с помощью абразивных ма- полипропилена (ДПП) методами прессования, литья под давлением, экс териалов. В качестве последних используются кварцевый песок, корундо- трузии листа с последующими операциями вакуумного формования, го вые порошки, окислы железа, хрома и редкоземельных элементов. рячей штамповки или формования в твердом состоянии (ФТС).

Термохимическое упрочнение заключается в закалке изделия в подог- При прессовании листов из полипропилена и древесной стружки при ретых кремнийорганических жидкостях. Прочность закаленного таким меняется технология, близкая к технологии ДСтП. Древесину измельчают способом стекла намного превышает прочность обычного. Это объясняет- на рубительных машинах до щепы или получают стружку на стружечных ся образованием полимерных пленок на поверхности материала. станках с ножевым валом. Древесную щепу перерабатывают в стружку на Травление поверхности плавиковой кислотой способствует удалению стружечных станках. Затем стружку сушат в сушилке 1 (рис. 37) до влаж поверхностных дефектов, что приводит к повышению термостойкости и ности 3...6%, пневмотранспортом подают ее в бункер 2 и шнеком 3 загру прочности. жают в вибросито 4. Крупные фракции стружки, прошедшие через верх нее сито, направляют в дробилку 5, а кондиционную стружку направляют 10.6. Обработка древесных материалов в бункер 6. В бункер 7 загружают порошкообразный полипропилен, кото рый вместе со стружкой из бункера 6 подают в смеситель 8, где стружка Древесностружечные плиты (ДСтП) изготавливают путем горячего прессования древесных частиц, смешанных со связующим. Древесново- равномерно перемешивается с полипропиленом, и полученную древесно локнистые плиты (ДВП) также изготавливают путем горячего прессова- полимерную смесь с помощью формующей машины 9 насыпают в виде ковра на бесконечную ленту 10 главного конвейера производства ДПП.

ния древесных волокон, смешанных со связующими или без связующего.

Отличие ДВП от ДСтП состоит в подготовке исходного древесного мате- Затем древесно-полимерный ковер предварительно подогревают в уст риала. Основное сырье для изготовления ДВП - древесная щепа и дроб- ройстве 11. Подогретый до 180С ковер прессуют при давлении 2...6 МПа ленка. После гидротермической и химической обработки щепа расслаива- в одноэтажном гидравлическом прессе 12. Полученную плиту охлаждают в камере 13, обрезают по контуру на станке 14. Полученные обрезки воз ется на специальных машинах (дефибрерах и рафинерах) на отдельные вращают в дробилку 5. Кондиционные плиты принимают на подъемный стол 15 и складируют.

Из ДПП методами вакуумного формования или горячей штамповки изготавливают детали машин, и в первую очередь, автомобилей.

При горячей штамповке ДПП 1 (рис. 38) нагревают в камере 2 до пла стично-вязкого состояния, на прессе 3 формуют холодным штампом, по сле чего в заготовке 4 просекают отверстия на прессе 5 и деталь 6 приоб ретает окончательные размеры. Эта технология весьма производительна.

Время, затрачиваемое на изготовление одной детали, около 20 с. Эконо мическая эффективность изготовления может быть повышена при штам повке не остывшего после прессования или экструзии листа.

ной нагревом, пропариванием или другим способом древесины с после дующей обработкой для получения требуемых деталей (подшипников, зубчатых колес, ткацких челноков и др.).

Для придания декоративного вида на древесные материалы наносят пленочные покрытия, изготовленные на основе бумаг или полимеров. Ре жимы напрессовывания пленок зависят от материала, на который наклеи вают пленку, а также от смол, которыми пропитаны бумаги. Эти пленки Рис. 38. Принципиальная технологическая наклеивают за счет расплавления в них смолы, и не требуется предвари схема производства деталей машин на ДПП тельного нанесения клея на элементы. Для изготовления пленок приме няют специальную бумагу: текстурную рулонную, декоративную с печат Если отдельные участки деталей должны быть упрочены, то применя ным рисунком, бумагу-основу синтетического шпона. В качестве пропи ют метод формования в твердом состоянии (ФТС), при котором лист в точного раствора применяют смесь мочевиноформальдегидной смолы и пластично-вязком состоянии при температуре на 20...35С ниже темпера полиэфирной эмульсии и др. После пропитки пленки высушивают до та туры плавления подвергают в течение 20...80 с пластическим деформаци кой степени, когда смола полностью теряет липкость, но может под воз ям при давлении 90...300 МПа. Правильно выбранные режимы ФТС и действием теплоты и давления плавиться. Лицевая поверхность пленки ориентация детали при формовании позволяют существенно повысить покрывается лаками или эмалями. Зачастую на древесные материалы на прочность и деформативность.

носят несколько слоев бумажных пленок (декоративные бумажно Если детали из ДПП являются декоративными, то их поверхность об слоистые пластики), изготовленных путем горячего прессования (пропит лицовывают пленками, тканью, ворсом и т.п. материалами. При рацио ка - термореактивные смолы, облицовочный слой - фенолформальдегид нальном выборе состава ДПП, вида облицовывающего материала и адге ная смола).

зива, соединяющего их, удается выполнить за одну операцию формование Древесные материалы также покрывают пленками на основе полиме детали и ее облицовывание.

ров (ДПО - без клеевого подслоя и ПДСО - с клеевым слоем). Пленки Технология литья под давлением деталей из пропилена с древесными приклеивают путем прикатки катком или другим способом.

наполнителями заключается в том, что древесную муку смешивают с по Глава 11. МЕХАНИЧЕСКАЯ, ТЕРМИЧЕСКАЯ, рошкообразным полипропиленом, в горячем экструдере пластицируют и ХИМИЧЕСКАЯ И ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ гомогенизируют полученный композит, гранулируют его и перерабаты ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ вают литьем под давлением.

Для изготовления деталей мебели применяются заготовки гнуто 11.1. Механическая обработка материалов клееные. Для их изготовления применяют лущеный шпон, карбамидо формальдегидные смолы марок КФ-БЖ, КФ-Ж, КФ-МГ;

а также ДСтП Пескоструйная обработка - это очистка поверхности деталей струей марок П-1 и П-2. Сущность процесса изготовления этих заготовок заклю песка (или другого материала), направленной с большой скоростью на об чается в том, что сформованные пакеты предварительно изгибают, а затем рабатываемую поверхность. Зернам песка придают кинетическую энер прессуют и склеивают при заданном давлении и температуре в течение гию сжатым воздухом, пескометным колесом или жидкостью. Твердые и определенного времени. Гнуто-клееные заготовки делают в пресс-формах острые зерна врезаются в поверхность, очищают ее от загрязнений и ока различных видов, в механических, пневматических и гидравлических лины, снимая одновременно поверхностные частицы металла. После очи прессах.

стки обрабатываемая поверхность получается шероховатой, с множеством Заготовки из модифицированной древесины получают в виде бруско наклепов и вмятин, величина которых зависит от материала поверхности, вых и досковых заготовок путем уплотнения предварительно обработан давления воздуха, угла обработки и расстояния сопла от поверхности. Ес- Водоструйная обработка поверхностей осуществляется тонкой струей ли материал, производящий очистку, состоит из мягких зерен, то снима- воды, выходящей из сопла аппарата под высоким давлением (до 200 атм).

ется лишь небольшое количество металла, наклеп бывает незначитель- Широкое применение эта обработка получила для очистки поверхностей ным, а иногда получается полированная поверхность. корпусов судов и крупных резервуаров от обрастаний, прочно удержи Пескоструйная обработка применяется для очистки отливок и поковок, вающихся субстант, старой краски (например, водоструйная установка а также подготовки поверхности под окраску, например, для очистки кор- германской фирмы Вома). При обработке этим способом поверхность пусов судов или крупных резервуаров. становится гладкой, блестящей. Однако после обработки этим способом В качестве материала для очистки применяют кварцевый песок, чу- поверхность подвержена быстрой коррозии, поэтому, если есть возмож гунную дробь, различные абразивы (например, искусственный корунд). ность, ее просушивают и немедленно наносят защитные покрытия. При Зерна кварцевого песка должны иметь соответствующую форму и зер- использовании водоструйной очистки необходимо соблюдать меры пре нистость (0,5Е1,5 мм - для тонкостенных деталей;

2Е5 мм - для матиро- досторожности, так как струя воды, выходящая из сопла, способна нанес вания). Кварцевый песок применяют для пневматической обдувки при ти смертельную травму окружающим. Отдача ручного струйного писто давлении около 3 атм. Кварцевый песок при работе сильно крошится, его лета составляет 20Е50 кг (в зависимости от диаметра сопла), что предъ зернистость снижается, при работе образуется много пыли. являет высокие требования к физическому развитию обслуживающего Чугунная дробь дороже кварцевого песка, но имеет большой срок персонала.

службы. Чугунную дробь не рекомендуется применять, для очистки дета- Для очистки с поверхностей предметов легко (или относительно лег лей из нержавеющей стали и цветных металлов, так как остающиеся после ко) удаляющихся субстант (отслаивающейся краски, обрастаний, водо очистки на поверхности деталей частицы чугуна ржавеют. Использование рослей и др.) применяют стальные и капроновые щетки, приводящиеся в чугунной дроби для очистки зачастую приводит к упрочнению поверхно- движение с помощью электро- или пневмоприводов. Этот способ не по сти детали. В зависимости от форм и толщины стенок обрабатываемой зволяет удалять окалину и весьма трудоемок.

детали применяют чугунную дробь и чугунные опилки разной зернисто- Шлифование, крацевание и полирование являются самыми распростра сти, для этого их просеивают через сито с отверстиями соответствующих ненными методами механической обработки поверхности перед нанесе диаметров. Зернистость чугунной дроби или опилок колеблется в преде- нием гальванических покрытий. Этими способами обработки достигается лах от 0,2 до 3 мм. требуемое качество поверхности и повышается коррозионная стойкость Для обработки нержавеющей стали, цветных металлов, а также метал- изделий. В данном случае механическая обработка не преследует цели лизированных поверхностей применяют мягкие материалы, например, получения точных размеров деталей. Шлифованием обрабатывается по дробленые пластмассы. Обрабатываемая поверхность после обработки верхность металлов перед крацеванием, полированием и другими видами мягкими материалами становится матовой или блестящей. При выборе обработки поверхности. Полированием обрабатывают поверхность ос материала (и его зернистости) для обработки поверхностей исходят из то- новного металла и гальванические покрытия. Шлифуют и полируют так го, для какой цели используется пескоструйная обработка (подготовка по- же детали лакированные, металлизированные и детали, поверхность кото верхности к покраске, удаление загрязнений и окалины, удаление старых рых не подвергается дальнейшей обработке, например изделия из пласт лакокрасочных покрытий, удаление обрастаний и т.п.). масс, цветных металлов и др.

Пескоструйная обработка осуществляется в аппаратах как открытого, Шлифование - это механический процесс снятия неровностей металла.

так и закрытого типов. После использования материала его собирают, Инструмент, применяющийся при шлифовании перед гальваническим по промывают, просушивают и, при необходимости, разделяют по зернисто- крытием, представляет собой абразив, наклеенный на фетровый или ма сти. Перед химической или электрохимической обработкой поверхности терчатый круг или ленту. Режущие кромки абразивных зерен такого шли пескоструйную обработку практически не применяют. фовального круга срезают стружку с поверхности металла соответственно зернистости данного абразива. Таким образом, шлифование фетровым риале и режиме голтовки не только заглаживаются неровности поверхно или матерчатым кругом можно сравнить с фрезерованием, при котором стей предметов, но и последние полируются так, что их поверхность при режущие кромки фрезы, совершая вращательные движения, постепенно обретает зеркальный блеск. Голтовка заменяет ручное шлифование и по снимают стружку. Шлифование лентой на плоской подкладке уподобля- лирование. Голтовке подвергаются детали размером до 150 мм и весом до ется строганию, так как острия зерен здесь движутся прямолинейно и 1 кг, которые сложно шлифовать и полировать. При голтовке снятие ма снимают стружку по всей длине площади соприкосновения предмета со териала производится неравномерно: наибольшее - на ребрах и углах, шлифовальной лентой. Шлифовальные пасты являются при шлифовании наименьшее - на плоских поверхностях. Обрабатываемые детали не вспомогательными материалами, с помощью которых получают более вы- должны иметь больших дефектов поверхности. Голтовку проводят с це сокое качество обработанной поверхности и улучшают процесс шлифова- лью: сгладить поверхность изделий;

получить поверхность с разной сте ния. пенью глянца;

удалить продукты коррозии и окалины, оставшиеся после Для крацевания применяют два вида щеток, так как назначение краце- термической обработки;

удалить остатки флюсов от сварки;

упрочнить вания бывает разным. Щетки делают из мягких натуральных и искусст- поверхность мягких металлов, например латуни. В качестве голтовочных венных материалов и металлической проволоки. При крацевании мягкими материалов используют стеклянные шарики, деревянные брусочки, фрук щетками их смазывают абразивными пастами, и обработка, таким обра- товые косточки и др. Например, стеклянные шарики очень эффективно зом, производится свободным абразивом. В результате крацевания обра- используются для голтовки янтарных бус. Голтовочные материалы могут ботанная поверхность становится гладкой и приобретает однородный вид. состоять и из смеси, например, глинозема, боксита и карборунда разной Крацевание происходит перед гальванической металлизацией и полиро- зернистости. Размеры голтующих тел влияют на продолжительность гол ванием. Механическое воздействие металлических щеток при крацевании товки и на качество получаемой поверхности. При выборе размеров гол зависит прежде всего от диаметра, длины и материала проволоки и от ок- тующих тел руководствуются следующими принципами:

ружной скорости круга. Чем больше твердость, диаметр и длина проволок - в процессе голтовки размеры голтующих тел уменьшаются;

и окружная скорость щеток, тем больше их способность снимать стружку. - при голтовке ребер и острых выступов более эффективны крупные Щетками из стальной проволоки очищают загрязнения с поверхности де- голтующие тела;

талей, а щетками из тонких медных или латунных проволок детали мати- - для голтовки плоских поверхностей применяют малые голтующие руют. тела, при этом скорость голтовки снижается, зато качество обработки по Полированием снимаются микроскопические частицы металла с обра- верхности получается более равномерным;

батываемой поверхности. Разница между шлифованием и полированием - голтующую способность тел можно восстановить введением различ состоит в том, что при полировании снятие материала совершенно незна- ных абразивов (корунд, наждак, раздробленный фарфор, пемза, кварцевый чительно по сравнению со шлифованием. Полирование производится песок). В качестве жидкости обычно используют мягкую воду (реже керо фетровым или тканевым диском, на который наносится полировальная син), в которую добавляют различные добавки (щелочные или кислые, паста. Эта паста с очень тонко измельченным абразивом снимает неров- которые одновременно являются травильными и полировальными раство ности, и материал одновременно полируется тканью или фетром. Полиро- рами). Плотность жидкости и ее объем значительно влияют на качество ванию подвергаются гальванические покрытия и основной материал дета- голтовки.

ли. Целью полирования является получение декоративного внешнего вида (глянца) и увеличение коррозионной стойкости детали.

11.2. Обезжиривание материалов Голтовка - это процесс обработки поверхностей небольших деталей, основанный на истирании деталей, голтовочных материалов, абразивов и Обезжиривание материалов относится к одному из способов подго жидкости во вращающемся барабане. При правильно подобранном мате- товки поверхностей деталей перед той или иной их отделкой (склеивание, окраска, гальваническая обработка и т.п.). Под обезжириванием понима- обезжиривания (табл. 51). В общих чертах эти растворы подразделяются ют операцию очистки поверхности изделия от механически приставших на:

загрязнений, не соединенных химически с металлом, т.е. речь идет не а) очень щелочные растворы (pH 12Е14) - для грубой очистки стали только об удалении жировых загрязнений, но и об удалении механически от сильного загрязнения;

приставших твердых загрязнений. Обезжиривание в щелочных растворах б) среднещелочные растворы (pH 11Е12) - преимущественно черно (иногда с применением электрического тока), в органических растворите- вого обезжиривания при подготовке поверхностей;

лях и эмульсионное обезжиривание относится к черновой обработке, при в) слабощелочные растворы (pH 10Е11) - для обезжиривания цветных которой с поверхности материала удаляются в большей или меньшей сте- и легких металлов.

пени загрязнения, попавшие на нее при хранении, механической обработ Таблица ке, в результате эксплуатации и т.п. При обезжиривании могут встречать ся загрязнения в виде органических и неорганических веществ. К первым Составы щелочных растворов для стали, относятся разные минеральные масла (смазочные, консервирующие и составленные из разных химикатов др.), вазелины, жиры, воски, парафин, стеарин и т.п. Ко вторым относятся неорганические остатки (полировальные пасты, пыль и другие твердые Компоненты, в % Номер раствора загрязнения). Вещества, входящие в загрязнения, могут переходить в рас 1 2 3 4 5 6 твор обезжиривания в виде растворимых соединений или удаляться с по 32 - 55 35 50 - - Na3PO412H2O верхности материала не растворением, а путем других физико- Na4P2O7 - - - 5 30 - - - - 50 - - - химических процессов. На процесс обезжиривания влияет состав раство- Na2SiO35H2O Na2SiO4 - 85 - - - - - ров, смываемость раствора, его температура, механические воздействия и Na2CO3 46 10 35 - 13 60 т.п.

NaOH 16 - 10 8 - 30 Для щелочного раствора обезжиривания в первую очередь необходи Поверхностно-активные вещества 6 5 - 2 7 10 - мы сульфированные жирные соединения, растворы которых сильно вспе По способу же применения растворы подразделяются на пенящиеся ниваются, хорошо смачивают, диспергируют и эмульгируют.

растворы - для обезжиривания погружением и на непенящиеся растворы Представителем этой группы поверхностно активных веществ являет (без поверхностно-активных веществ или с непенящимися поверхностно ся синтапон СР (порошок), содержащий в качестве активного компонента активными веществами) - для обезжиривания обрызгиванием.

27% смеси сульфированного олеилалкоголя и ацетилалкоголя. Отношение При приготовлении растворов обезжиривания хорошие результаты Na2O: SiO2 в сортах силикатов, поступающих в продажу, самое разнооб дают следующие составы:

разное: от ортосиликата (2:1), сесквисиликата и метасиликата до жидкого а) раствор для обезжиривания стальных и чугунных деталей погруже стекла с соотношением около 1:3. При выборе того или иного силиката нием:

руководствуются требуемой щелочностью раствора или (при обезжирива Na3PO4 12H2O - 10Е20 г/л, оптимум 15 г/л;

нии легких металлов) их способностью разрушаться щелочами.

Na2SiO3 9H2O - 25Е50 г/л, оптимум 35 г/л;

Из фосфатов следует указать в качестве обезжиривающего компонента синтапон CP в порошке - 1-3 г/л, оптимум 2 г/л.

ортофосфат, а для смягчения жесткости воды - пирофосфат и разные по К составу этого раствора больше всего приближаются 4Е7%-ные рас лифосфаты.

творы препарата P3S;

Состав ванн обезжиривания можно изменять путем комбинирования б) раствор для обезжиривания стальных и чугунных деталей обрызги основных компонентов и получать различные эффективные растворы ванием:

Na3PO4 12H2O - 3Е10 г/л, оптимум 6 г/л;

тельно устойчивы и менее ядовиты. Они очень хорошо растворяют боль Na2SiO3 9H2O - 10Е20 г/л, оптимум 14 г/л.

шинство жиров, легко поддаются регенерированию. При их применении Ближе всего к составу этого раствора подходят 1Е3%-ный раствор необходимо соблюдать определенные правила, поэтому их применяют в препарата Р3;

в) щелочная ванна обезжиривания для обезжиривания цветных и лег- специальных аппаратах. При воздействии трихлорэтилена на алюминий могут произойти реакции, при которых выделяется большое количество ких металлов:

тепла, и весь трихлорэтилен быстро разлагается, что иногда сопровожда Na3PO4 12H2O - 5Е10 г/л, оптимум 8 г/л;

ется взрывом (при большой площади соприкосновения, например, при на Na2CO3 безводный - 5Е10 г/л, оптимум 8 г/л;

личии в растворе большого количества алюминиевой стружки).

жидкое стекло 1:3 - 25Е50 г/л, оптимум 40 г/л;

Электролитическое обезжиривание используют для удаления послед синтапон СР в порошке - 1Е3 г/л, оптимум 2 г/л.

них остатков жира и некоторых других загрязнений с поверхности метал Ближе всего к составу этого раствора подходят 2Е5%-ный раствор лических изделий перед гальванической металлизацией, причем процесс препарата Р3.

обезжиривания может сопровождаться одновременно с омеднением.

Обезжиривание в органических растворителях является относительно По существу электролитическое обезжиривание можно считать обез быстрым способом, но в большинстве случаев поверхность очищается не жириванием в щелочном растворе с применением электрического тока. К достаточно, поэтому его используют главным образом для предваритель эмульгированию, диспергированию и растворению добавляется механи ной очистки сильно замасленных предметов перед дальнейшим их обез ческое действие пузырьков газов, выделяющихся на электродах (один из жириванием (электролитическим).

которых является обрабатываемой деталью). Таким образом, время элек Обезжиривание в органических растворителях стоит дороже - как за тролитической очистки значительно меньше, чем при обезжиривании без счет высокой стоимости самих растворителей (расходы на регенерацию электрического тока. Требуемую плотность тока 10Е30 А/дм2 обеспечи использованных растворителей), так и за счет расходов на обеспечение вают необходимой щелочностью раствора (соли NaCl или Na2SO4 в рас необходимых санитарных требований, поскольку испарения большинства творе неприемлемы) и повышением температуры раствора до 60Е100С.

растворителей являются вредными для человека, а также огнеопасными.

Из предшествующего анализа факторов, влияющих на процесс элек Обезжиривание в органических растворителях мелких деталей осуще ствляют погружением, а крупных - обтиранием. Это обезжиривание при- тролитического обезжиривания, видно, что состав растворов в данном меняют: для удаления толстых слоев жира;

для обезжиривания поверхно- случае не имеет такого большого значения, как состав некоторых раство стей сложной конфигурации;

для обезжиривания крупногабаритных изде- ров при гальванической металлизации.

В настоящее время найден определенный ассортимент отдельных лий.

В качестве растворителей используются бензин, керосин и хлориро- компонентов раствора электролитического обезжиривания, который мож ванные углеводороды. Бензин растворяет большинство жиров, относи- но считать почти установившимся. К ранее применяемым материалам - тельно устойчив, однако легко воспламеняется и зачастую ядовит. Керо- едкому натру и соде, придающим электролиту необходимую щелочность и электрическую проводимость - в настоящее время добавились вещест син более гигроскопичен, чем бензин, менее горюч, при длительном ва, которые благодаря своим физико-химическим свойствам облегчают обезжиривании позволяет удалять окалину. Бензин и керосин применяют обезжиривание. Это прежде всего силикаты с самым различным соотно при штучном обезжиривании деталей путем погружения и воздействия шением Na2O: SiO2 и фосфаты. Цианиды для этих целей перестают при щеткой. После обезжиривания требуется тщательная просушка (обычно в менять потому, что их функции при обезжиривании могут быть выпол опилках). Эти растворители ухудшают адгезию последующих покрытий поверхностей. В крупных производствах используют растворители из ря- няемы другими, неядовитыми и более устойчивыми, компонентами рас твора. Отказались также и от применения буры. По некоторым данным, да хлорированных углеводородов, в основном трихлорэтилен (CHCl = CCl2) и тетрахлорэтилен (CCl2 = CCl2), которые не огнеопасны, относи- алюминат натрия и винный камень могут защищать цинк и алюминий от воздействия электролита обезжиривания, но в больших масштабах эти раствора. В зависимости от содержания воды в растворе эмульсионное вещества не применяются. обезжиривание подразделяют на два способа: эмульсионную очистку В настоящее время используются также электролиты, содержащие по- (эмульгатор разбавляется слабым щелочным раствором в соотношении от верхностно-активные вещества. В табл. 52 приведены составы растворов 1:10 до 1:200) и эмульсионное растворение (используют в основном кон наиболее распространенных электролитов обезжиривания. центрированные препараты в соответствующей пропорции или с таким Таблица содержанием воды, при котором она при рабочей температуре полностью смешивается с растворителем). Средний состав эмульсионного очисти Состав некоторых электролитов для обезжиривания стали тельного препарата содержит: растворителя 30Е90%, эмульгатора 4Е40%, стабилизатора 10...20%, воды 10...20%. Примером эффективного Компоненты Номер раствора препарата может служить раствор, содержащий: 88% керосина, 72% 1 2 3 4 5 олеина, 3,8% триэтаноламина, 1% триклезола. При растворении 100 г это 35 - - 55 25 Na3PO412H2O го препарата в 1 л воды и скорости окунания 10 раз в минуту продолжи Na4P2O7 5 9 - - - - тельность очистки составляет 0,5Е3 мин при температуре раствора 50 35 - - - - Na2SiO35H2O 90Е50С.

Na4SiO4 - - 50 - - - В настоящее время выпускается самое большое число различных пре Жидкое стекло - - - - - паратов для эмульсионного обезжиривания, например Декарбон Т, Де Na2CO3 - - 20 35 55 NaOH 8 55 28 10 20 35 карбон V и другие, содержащие различные пропорции растворителя и Смачивающее вещество 2 1 2 - - - эмульгатора. При использовании всех эмульсионных очистительных пре паратов необходимо соблюдать меры предосторожности.

Для каждого отдельного случая можно подобрать подходящий элек тролит, учитывая при подборе компонентов самые различные обстоятель 11.3. Гальваническая обработка металлов ства: требования к степени чистоты поверхности, стоимость химикатов, данные условия производства и др.

Гальваническое лужение нашло широкое распространение в консерв Электролитическое обезжиривание можно осуществлять как при ка ной промышленности для покрытия внутренних поверхностей консерв тодном, так и при анодном включении предмета, однако на катоде выде ных банок. Катодный характер олова обеспечивает достаточную защиту ляется вдвое больше водорода, чем кислорода на анодах, вследствие чего стального основания от действия органических кислот в отсутствии атмо получается двукратный механический эффект, однако в катодном про сферного воздуха. Олово образует нерастворимые окислы (SnO, SnO2), странстве происходит местное увеличение щелочности, что может при достаточно стойкие в атмосфере и в воде. Олово получают электролизом вести к коррозии некоторых металлов (олово, цинк, свинец, медь). Катод как из кислых растворов солей закиси олова, так и из щелочных электро ное включение не должно продолжаться более 3 мин, так как возможно литов (станнатов). Из кислых растворов при одинаковой плотности тока появление водородной хрупкости материала.

олово осаждается в 2 раза быстрее, чем из щелочных.

Эмульсионное обезжиривание - это комбинированный способ очистки Щелочные растворы приготавливают несколькими способами, напри поверхностей с одновременным применением растворителя и эмульгато мер, из четырехлористого олова:

ра. Эмульсионное обезжиривание обеспечивает быструю очистку и явля SnCl4 + 6NaOH = NaSnO3 + 4NaCl + 3H2O ется наиболее эффективной операцией черновой очистки. Одновременное воздействие органического растворителя со щелочным раствором обез или анодным растворением олова в растворе гидроокиси щелочных ме жиривания или с эмульгатором не только упрощает очистку тем, что обе таллов:

операции объединяются, но также значительно повышает эффективность 2,5 г/л;

CrO3 - 350 г/л, H2SO4 - 3,5 г/л). Достоинством первого раствора Sn + 6OH- + 4e SnO32- + 3H2O.

является меньшая потеря хромового ангидрида CrO3 при выемке деталей Анодное и катодное пространства разделяются с помощью диафрагмы.

из ванны, второго - большее постоянство состава электролита. При при Катодами служат стальные листы. Плотность тока составляет 1Е2 А/м2, готовлении электролита для твердого хромирования содержание хлори температура электролита 70С. Для повышения качества покрытия в рас стого ангидрида уменьшают, а серной кислоты - увеличивают (CrO3 твор добавляют небольшие количества окислителя, например перекиси г/л, H2SO4 2,5 г/л), а для декоративного покрытия - наоборот (CrO водорода или пербората натрия.

Наиболее приемлемым составом кислых растворов является: H2SO4 450 г/л, H2SO4 0,8% от количества CrO3). Поскольку хром находится в растворе, необходимо постоянно следить за состоянием концентрации концентрированная - 100 г/л, SnSO4 - 54 г/л, крезол или фенол (для сни электролита. Хромирование производится при плотности тока 25 А/дм2 и жения роста крупных кристаллов олова на поверхности лужения) 20Е температуре электролита 450С.

г/л, желатин или клей (для улучшения осаждения олова из кислых раство Кадмий образует с органическими соединениями как простые, легко ров) 2,5 г/л, плотность тока 2,5 А/дм2, температура состава 20С. В про растворимые в воде и устойчивые соли, так и комплексные соли, из кото цессе лужения необходимо постоянно следить за процентным содержани рых для гальванических целей наиболее важное значение имеет циани ем состава раствора, проводить его соответствующую фильтрацию и об стый комплекс. Кадмий можно осаждать из кислых электролитов, содер новление. Для снижения пористости покрытия после лужения тонким жащих кадмий в виде элементарных ионов, и из щелочных электролитов, слоем возможно применение оплавления покрытия.

в которых кадмий находится в виде комплексного цианисто-кадмиевого Хромирование является одним из наиболее распространенных и аниона. В последнее время широкое применение получил щелочной циа имеющих большое значение гальванических процессов. Электрохимиче нистый электролит, так как он малочувствителен к изменению своего со ски осажденные хромовые покрытия имеют исключительные химические става:

и физические свойства, они устойчивы против атмосферной коррозии при CdO в г/л ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ30, нормальной и при повышенной температуре, очень тверды и стойки про NaCH в г/ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ 120, тив механического износа, имеют небольшой коэффициент трения и NaOH в г/л ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ..10, большую отражательную способность. Эти покрытия применяются для NiSO4 кристаллический в г/ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.. 2, двух совершенно различных целей:

сульфированное касторовое масло в г/л ЕЕЕЕЕЕЕ1, - для придания декоративного вида никелированным омедненным, плотность тока в А/дм2 ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.. 1Е2,5, оцинкованным и латунированным деталям;

напряжение на зажимах в В ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ. 1Е3, - для повышения износоустойчивости поверхностей деталей, подвер температура в СЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.18Е25.

гающихся износу (валы, вращающиеся детали, поршневые кольца или ре При составлении электролита можно исходить из окислов, гидрооки жущий инструмент).

сей, сульфата или цианида кадмия или непосредственно из соответст Хромированием можно защитить от износа детали, не бывшие в экс вующего комплексного кадмиевого цианида. В основном нет причин для плуатации, а также восстановить детали, износившиеся во время эксплуа того, чтобы отдавать предпочтение тому или иному из этих химикатов.

тации. Хромовым покрытием размеры износившейся детали увеличива В настоящее время для меднения используют следующий электролит, ются до требуемых, что дает возможность снова использовать ее по на который содержит:

значению. Доброкачественные хромовые покрытия осаждаются только из - медь в форме комплексной цианистой соли меди в количестве 20Е растворов хромовой кислоты, к которым добавляются соответствующие г/л;

вещества, обычно неорганические кислоты. Наиболее приемлемыми для - свободный цианид в количестве 5Е15 г/л;

хромирования являются электролиты, содержащие хромовую и серную - карбонат натрия (калия) в количестве 0Е100 г/л;

кислоты (распространенными составами являются: CrO3 - 150 г/л, H2SO4 - - в некоторых случаях едкое кали или едкий натр, сегнетову соль, бле- Медные покрытия очень распространены в гальванопластике при скообразующие добавки и т.п. электролитическом производстве типографских форм, при изготовлении Первые три вещества содержатся в любом медноцианистом электро- матриц, при гальванопластическом производстве точных полых деталей и лите, а гидроокись калия или натрия и сегнетова соль применяются толь- т.п. В этом случае применяют те же растворы и режимы работы, как и при ко в специальных ваннах. Блескообразующие добавки применяются отно- покрытии для антикоррозионной защиты.

сительно редко. Обычный медный электролит имеет, например, следую- Латунирование применяют в следующих случаях:

щий состав и режим работы: цианистая медь CuCN в г/л - 45, цианистый - латунные покрытия толщиной около 2 мк улучшают адгезию резины натрий NaCN в г/л - 55, карбонат натрия Na2CO3 в г/л - 15, едкий натр со сталью;

NaOH в г/л - 3, плотность тока - 2 А/дм2, температура электролита - для декоративно-защитных целей;

- в качестве подслоя при декоративном хромировании стали.

40Е45С. Электролит меднения с большим содержанием меди содержит:

Растворы для латунирования содержат следующие компоненты:

цианистую медь - 120 г/л, цианистый калий - 175 г/л, карбонат калия - медь в виде комплексной цианисто-калиевой соли меди в количестве г/л, едкое кали 35Е48 г/л, блескообразующие добавки KCNS - 10 г/л;

от 10 до 30 г/л;

плотность тока - до 6 А/дм2, температура электролита - 70Е85С. Мед - цинк в виде комплексной цианистой соли цинка в количестве от ный электролит с сегнетовой солью содержит: CuCN - 26 г/л, NaCN - до 30 г/л;

количество меди и цинка колеблется между 15 и 50 г/л, соотно г/л, Na2CO3 - 30 г/л, сегнетовую соль NaKC4H4O6 4H2O - 45 г/л;

темпера шение меди и цинка бывает от 1:3 до 3:1;

тура электролита 55Е70, плотность тока до 6 А/дм2. Главным недостат - свободный цианид;

ком всех трех указанных электролитов является малая устойчивость их - углекислый натрий (до 60 г/л) или углекислый калий (до 110 г/л).

состава. В обычных электролитах меднения и электролитах с сегнетовой Кроме этих основных компонентов электролит латунирования содер солью цианиды - как в комплексном, так и в свободном состоянии - неус жит также:

тойчивы и непрерывно разлагаются. В электролитах меднения с большим - едкий натр или едкое кали в количестве до 10 г/л;

содержанием меди неустойчива также и гидроокись натрия.

- аммиак и аммониевые кислоты в виде хлористого или сернокислого Наибольшее значение имеют медные покрытия в качестве промежу аммония;

точного слоя при защитном и декоративном хромировании. В качестве - блескообразующие добавки.

промежуточного слоя (с толщиной 2Е4 мк) их применяют также при лу Никелевые покрытия применяют как для защиты от коррозии, так и жении стальных деталей.

для декоративных целей, причем никелевые покрытия наносятся на все Медные покрытия без дальнейшего защитного слоя (металлического наиболее важные основные материалы, т.е. на сталь, чугун, медь, цинк, или бесцветной органической краски) непригодны ни для декоративных алюминий, сплавы этих металлов и т.д. Никелевые покрытия, осажденные целей, ни в качестве защиты против атмосферной коррозии, так как после в электролитах обычного типа для никелирования, получаются матовыми полировки они на воздухе очень быстро окисляются и теряют свой блеск.

или полублестящими, поэтому для декоративных целей, а также перед по Очень распространено применение медных покрытий в качестве защи следующим хромированием эти покрытия необходимо полировать.

ты некоторых поверхностей стальных деталей перед цементацией. Части Для электролитического осаждения никелевых покрытий на практике поверхностей деталей, подлежащие цементации, изолируются соответст применяют кислые растворы, чаще всего сульфатные. Иногда, особенно вующей краской или смесью воска, а другие части, не подлежащие цемен при осаждении очень твердых покрытий, применяют растворы из хлори тации, меднятся сначала в щелочном растворе, а затем в кислом электро дов или из сульфатов с большим содержанием хлоридов, прежде всего - с лите. Толщина медного слоя зависит от условий цементации и обычно хлоридом аммония.

равна 25Е50 мк.

pH 5,6Е5,9 Электролит для мед Наиболее часто применяемым типом ванны является электролит, со- NiSO4 7H2O, ленного никелирования, свыше 16 C NiSO4(NH4)SO46H2O, держащий 50Е60 г/л Ni (что соответствует 250 г/л сернокислого никеля пригодный для боль Dk 0,5Е1 A/дм NH4Cl, NiSO4 7H2O). Этот электролит работает при повышенной температуре шинства видов стали H3BO3, 30Е50С, при pH от 4,0 до 5,5 и при плотности тока 2Е3 А/дм2. Для уве pH 4,0Е5,0 Электролит со сред NiSO4 7H2O, личения скорости осаждения покрытия повышают содержание Ni до ней скоростью осажде 40Е55 C NiCl2 6H2O, 75Е90 г/л и работают при температуре 50Е60С, с плотностью тока ния 4Е10 А/дм2.

H3BO3, 25 Dk 2Е3 A/дм NiCl26H2O можно Применение различных составов электролитов для никелирования MgSO47H2O, 60 заменить таким же ко приведено в таблице 53.

личеством MgCl26H2O Таблица Ввиду того, что электролит никелирования имеет кислый характер, следует уделять особое внимание тщательной очистке поверхности дета Электролиты никелирования лей. Никелевые покрытия, и особенно покрытия, осаждаемые из электро Состав электролита, в г/л Режим работы Примечание литов блестящего никелирования, требуют тщательного обезжиривания с pH 5,3 Раствор не переме NiSO4 7H2O, 70- целью максимального устранения опасности отслаивания покрытий. В шивается NaCl, 15-20 20Е30 C настоящее время на практике применяют почти исключительно двойное H3BO3, 15-20 Dk 0,5Е2 A/дм электролитическое обезжиривание в горячем растворе (без цианидов), pH 5,3 Электролит с боль NiSO4 7H2O, 140- проводимое в двух ваннах при катодном и анодном включении деталей и шой электрической про 30Е40 C Na2SO4 10H2O, 80- при плотности тока не ниже 5 А/дм2. Продолжительность обезжиривания водимостью и рассеи Dk 1,5Е2,5 A/дм KCl, устанавливается в зависимости от степени загрязнения поверхности и ча вающей способностью.

H3BO3, ще всего бывает равной 1-2 минутам. К стали с большим содержанием уг Для нанесения покрытия лерода (свыше 0,35%) или к закаленной стали никелевые и другие покры на детали сложного профиля тия пристают хуже, поэтому такую сталь перед никелированием целесо pH 5,3 Электролит типа NiSO4 7H2O, 200 образно протравливать в растворе 250Е1000 г/л серной кислоты на аноде Уоттса, допускающий NaCl, 45 50Е60 C при плотности тока 10Е50 А/дм2 и при температуре не выше 30С. Зачас применение более высо H3BO3, 30 Dk 2Е5 A/дм тую никелирование осуществляют по медному подслою. Основной зада ких плотностей тока чей, подлежащей решению при никелировании алюминия и его сплавов, pH 5,2Е5,8 Электролит типа NiSO4 7H2O, 155- является сцепление покрытия с основой. В данном случае трудности соз Уоттса с высокой тем 50Е70 C NiCl2 6H2O, 37- даются благодаря естественной очень тонкой беспористой окисной плен пературой для матовых Dk 1,5Е5 A/дм H3BO3, 25- ке, всегда имеющейся на поверхности алюминия и препятствующей мягких покрытий прочному сцеплению гальванического покрытия с основой. Поэтому по pH 2,0 Для осаждения полу NiCl2 6H2O, верхность деталей перед нанесением покрытия следует специальным об твердых покрытий H3BO3, 25 60 C (твердостью разом подготовить. Для этого на практике применяют два способа. Пер Dk 2Е10 A/дм 230Е260 HV) вый состоит в том, что деталь сначала анодно оксидируют таким образом, pH 5,6Е5,9 Электролит для оса NiSO4 7H2O, 150 чтобы образующаяся окисная пленка была пористой. Тогда достигается ждения твердых покры NH4Cl, 20 50Е60 C удовлетворительное сцепление осажденного металлического покрытия с тий (твердостью H3BO3, 25 Dk 2,5Е5 A/дм основным металлом через оксидную пленку. Этот процесс относительно 380Е500 HV) дорог, и применяют его в некоторых специальных случаях. Значительно Окончание табл. шире применяется более простой способ, состоящий из так называемой цинкатной обработки, при помощи которой на поверхности детали обра Состав электролита, в г/л Режим работы зуется тонкая пленочка цинка, обеспечивающая достаточное сцепление NiSO4 (NH4)2SO4 6H2O, 80 Температура около 35С осаждаемого затем металлического покрытия.

Dk 0,05Е0,15 А/дм ZnSO4 7H2O, Предварительная обработка поверхности состоит из следующих ос Напряжение 0,5Е0,7В NaH4CNS, новных операций:

As2O3, - механическая обработка поверхности;

NiSO4 (NH4)2SO4 6H2O, 90 Температура около 35С - обезжиривание в растворителе;

Dk 0,1 А/дм ZnSO4 7H2O, - очистка в слабом щелочном растворе (около 5 мин при 70Е80С);

Напряжение 0,5Е0,7В Na2SO4, - промывка в горячей воде (60С);

NaKC4H4O6, - травление в кислом или щелочном растворе;

NiSO4 7H2O, 75 Температура 20Е35С Dk 0,05Е0,1 А/дм - промывка в горячей воде (60);

NiSO4 (NH4)2SO4 6H2O, pH 6,0Е6, ZnSO4 7H2O, - обработка в азотной кислоте;

Продолжительность 20Е30 мин NaH4CNS, - двухкратная промывка в холодной воде;

- травление в цинкатном растворе (по 2-3 мин) или анодное оксидиро Блестящие никелевые покрытия осаждаются обычно на механически вание;

отполированный медный подслой или на блестящие медные подслои, - промывка (окунанием) в холодной воде с последующей промывкой осажденные непосредственно из электролита. Осаждение блестящих ни под душем;

келевых покрытий по стали без подслоя возможно только при условии, - нанесение гальванического покрытия.

если поверхность стали имеет высокую чистоту поверхности, так как бле При никелировании нержавеющей стали, например хирургических ин стящее никелевое покрытие копирует все неровности и дефекты поверх струментов, необходимо предварительно удалить окисную пленку. Эта ности основного металла. Однако даже при наличии у стальных деталей операция обычно осуществляется либо в 10%-ном растворе серной кисло такой поверхности целесообразнее сначала осаждать для лучшей адгезии ты, либо в растворе хлористого никеля и соляной кислоты (NiCl26H2O - тонкое медное покрытие (1,5Е2,5 мк) в щелочном электролите меднения 200 г/л, HCl - 100 г/л), либо в 50%-ном растворе соляной кислоты при или никелевое покрытие в электролите никелирования, сильно подкис нормальной температуре в течение 5-10 мин.

ленном соляной кислотой. Технологический процесс для блестящего по Для декоративных целей применяют также черное никелирование де крытия такой же, как и при матовом никелировании.

талей, при этом цвет покрытия может менять оттенки от сероватого до Электролиты блестящего никелирования очень чувствительны к ме сине-черного и черного в зависимости от состава электролита (табл. 54).

таллическим и органическим загрязнениям. Наиболее вредным из метал Таблица лов является медь, даже в небольших количествах, например 0,001 г/л, затем в порядке ослабления вредного влияния идут цинк, железо и сви Составы электролитов и режимы нец. Из органических веществ вредны разложившиеся блескообразовате работы для черного никелирования ли, растворенные изоляционные материалы приспособления, недостаточ Состав электролита, в г/л Режим работы но удаленные остатки подготовительных растворов и т.п. Металлические NiSO4 7H2O, 65 Температура 25Е35С загрязнения удаляются электролитически, а все органические вещества - Dk 0,05Е0,15 А/дм NiSO4 (NH4)2SO4 6H2O, фильтрацией через плотные салфетки, через активированные угли или че pH 5,8Е6, ZnSO4 7H2O, рез инфузорную глину.

Продолжительность 20Е40 мин NaCNS, Свинцевание распространено в значительно меньшей степени, чем 2PbCO3 Pb(OH)2 + 6HBF4 = 3Pb(BF4)2 + 2CO2 + 4H2O.

другие гальванические процессы. В последние десятилетия удалось путем В реакциях этого типа обычно не сохраняются стехиометрические со использования комплексных соединений свинца на основе борофтористо отношения. Добавляемое количество борной кислоты больше, чем это со водородной и кремнефтористоводородной кислот разработать составы ответствует реакции получения HBF4;

таким образом, целесообразно под растворов для свинцевания, обеспечивающие получение высококачест держивать некоторый избыток борной кислоты и в электролите. Точно так венных покрытий. Другой причиной, из-за которой до сих пор электроли же и количество вводимой соли основного карбоната свинца не вполне тическое осаждение свинца не находило широкого применения, является соответствует второй реакции, и в электролите всегда остается избыток его относительно легкая окисляемость, вследствие чего покрытия свин свободной борофтористоводородной кислоты.

цом имеют некрасивый темный цвет. По этой причине никогда не приме Рекомендуются следующие оптимальные условия электролиза:

няют свинцовые покрытия для декоративных целей, а применяют их лишь - концентрация свинца не должна быть ниже 100 г/л;

для защиты поверхности металлов против воздействия некоторых сред, - концентрация свободной борофтористоводородной кислоты должна сильно корродирующих металлы.

быть 25Е40 г/л;

По своему электрохимическому характеру свинец относится к метал - концентрация свободной борной кислоты должна соответствовать лам более благородным, чем железо. В местах, где повреждено свинцовое 12Е15 г/л.

покрытие, стальная основа при воздействии на нее окружающей среды, В электролите не должно быть свободной плавиковой кислоты.

будет являться анодом образующегося местного элемента свинец-железо;

Серебряные покрытия имеют очень большое значение для многих об это повлечет за собой быстрое разрушение основного металла. Скорость ластей промышленности. Например, в электротехнической промышлен этого разрушения с течением времени уменьшается, так как образующие ности используется высокая электрическая проводимость серебра (для ся на поверхности продукты коррозии препятствуют свободному доступу волноводов, всевозможных контактов электронных ламп, приборов связи коррозионной среды к основному металлу, если пленка ржавчины не по и т.п.).

вреждена по какой-либо причине. В последнем случае возможен даль Так как серебро химически очень стойко против воздействия многих нейший анодный процесс, а следовательно, и дальнейшее разрушение же химикатов, серебряные покрытия применяются в химической промыш леза.

ленности в качестве антикоррозийной защиты разных химических аппа Свинец, как и большинство других металлов, можно осаждать из кис ратов.

лых и щелочных растворов. В качестве щелочи используется едкое кали Благодаря хорошим физическим свойствам серебряные покрытия или едкий натр. Примером щелочного раствора является электролит, ко применяют также при производстве подшипников скольжения.

торый используется при температуре 80Е90С и плотности тока 1Е Для серебрения применяют исключительно цианистые электролиты.

А/дм2 и содержит: Pb(CH3COO)2 - 75 г/л, NaOH - 200 г/л, розин - 3Е Многочисленные попытки заменить их другими, например на базе азот г/л.

нокислых солей серебра, иодида серебра и т.д., оставались безуспешными.

Борофтористоводородные электролиты приготовляют растворением Комплексные цианистые электролиты применяют уже более ста лет, и основной углекислой окиси свинца в смеси фтористоводородной и борной только из комплексной серебряной соли осаждаются годные для практи кислот. При этом образуется растворимая соль - борофтористокислый ческого применения покрытия. В специальной литературе имеется много свинец. При приготовлении электролита образуется преимущественно бо рецептов комплексных цианистых электролитов, отличающихся друг от рофтористоводородная кислота:

друга количеством серебра, свободного цианида и щелочных карбонатов, а главным образом - применяемыми блескообразующими добавками.

4HF + H3BO3 HBF4 + 3H2O.

Комплексный цианистый электролит серебрения содержит:

При реакции с основным карбонатом свинца образуется борофтори стокислый свинец:

- серебро в виде комплексной серебряной соли в количестве 2Е120 аноды - нержавеющая сталь.

г/л;

Этот электролит применяют для осаждения предварительного сереб - свободный цианид в количестве 5Е45 г/л CN;

ряного покрытия на никелированную или омедненную сталь или на медь - карбонаты натрия или калия в разном количестве. и латунь. Для других целей этот электролит не используют.

Кроме этих основных веществ электролит серебрения содержит: Электролит для предварительного серебрения цветных металлов и для - едкое кали;

наращивания толщины серебряного покрытия по стали (электролит 2) - блескообразующие добавки. применяется для осаждения предварительного серебряного покрытия на По содержанию в них серебра цианистые электролиты серебрения цветные металлы и для увеличения толщины серебряного покрытия, оса подразделяются на три группы: жденного из электролита, для предварительного серебрения стали. Для а) электролиты для предварительного серебрения, содержащие 1Е6 других целей этот электролит не годится. Осажденные из этого электро г/л серебра;

лита толстые серебряные покрытия имеют пониженное качество (они гру б) электролиты для декоративного и технического серебрения, содер- бозернисты, кристалличны, матовы и шероховаты).

жащие 10Е40 г/л серебра;

Состав и режим работы электролита 2:

в) электролиты скоростного серебрения, предназначенные для осажде- цианистое серебро AgCN - 6 г/л;

ния толстых покрытий (от 0,1 до 1,5 мм), содержащие до 120 г/л серебра. цианистый натрий NaCN - 70 г/л;

Предварительное серебрение применяется для улучшения сцепления углекислый натрий Na2CO3 - 10 г/л;

серебряного покрытия с основным металлом. Для стали применяют во температура раствора - 18Е30С.

всех случаях два электролита предварительного серебрения, а для цвет Продолжительность предварительного серебрения:

ных металлов один.

- для цветных металлов - 30Е60 с;

Составы и режимы работ электролитов - для стали (предварительно посеребренной) 30 сЕ2 мин.

Электролиты для декоративного и технического серебрения (состав, в Электролит для предварительного серебрения стали (электролит 1), в г/л):

г/л:

Компонент А Б В цианистое серебро AgCN ЕЕЕЕЕЕЕЕ2,0;

Цианистое серебро AgCN 10 30 цианистый натрий NaCN ЕЕЕЕЕЕЕЕ70;

Цианистый натрий NaCN 30 - - углекислый натрий Na2CO3 ЕЕЕЕЕЕЕ.10.

Цианистый калий KCN - 70 Аналитические данные (пределы одновременно допустимого содер Углекислый натрий Na2CO3 10 - - жания):

Углекислый калий K2CO3 - 10 серебро, в г/л ЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ 0,8Е1,5;

свободный цианид в виде NaCN, в г/л..ЕЕЕЕ.. 60Е75;

Блескообразующие добавки:

углекислый натрий Na2CO3, в г/л.Е. ЕЕЕЕЕЕ до 60;

аммиакЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ2 мл/л, катодная плотность тока, в А/дм2.ЕЕЕЕЕЕЕ1Е2,5;

серноватокислый натрийЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.0,4 г/л.

анодная плотность тока, в А/дм2 - любая, обычно равная В процессе работы состав электролита может сильно изменяться, по катодной плотности тока;

этому при серебрении должен быть обеспечен надежный контроль кон температура раствора, в СЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.20Е30;

центраций его компонентов.

продолжительности предварительного Состав электролита скоростного серебрения:

серебрения, в сЕЕЕЕЕЕЕЕЕЕ.ЕЕЕЕЕ.10Е30;

цианистое серебро AgCN, в г/л - 100;

цианистый калий KCN, в г/л - 100;

Таблица углекислый калий K2CO3, в г/л - 25;

едкое кали KOH, в г/л - 15;

Рецептура цианистых электролитов аммиак в мл/л, - 2;

серноватокислый натрий Na2S2O3, в г/л - 0,5;

Рецептура, в % Номер раствора температура раствора - 40Е55С;

1 2 3 плотность тока - 7 А/дм2.

ZnO г/л - 45 - - Электролит скоростного серебрения выгодно применять для осажде Zn(CN)2 г/л 60,5 - 80,0 80, ния толстых серебряных покрытий (до нескольких мк). Для декоративно NaCN 32,0 100,0 42,0 40, го серебрения этот электролит не применяют.

NaOH 85,0 38,0 78,0 56, Цинкование относится к наиболее распространенным процессам элек- Блескообразующая Глицерин MoO3 Пиперонал Пиперонал трохимической обработки поверхностей стальных изделий. Это объясня- добавка MnSO4 MoO Электролитическое золочение применяется главным образом в галан ется прежде всего тем, что цинковое покрытие (особенно после дополни терейном и ювелирном деле. Для технических целей золотые покрытия тельной обработки, например хроматированием, фосфатированием и т.п.) устойчиво против воздействия атмосферы и воды, а сам процесс цинкова- применяют главным образом в электротехнической и оптической про мышленности и в области точной механики и физических приборов.

ния относительно дешев и прост. Анодное защитное действие цинковых Поскольку золото является драгоценным металлом, покрытия из него покрытий стали и черных металлов используется повсюду для тех дета осаждаются небольшой толщины. На галантерейных изделиях толщина лей, которые подвергаются воздействиям атмосферы или воды. Однако покрытия бывает от 0,025 до 1 мк, а для технических целей - от 0,1 до анодный характер покрытий проявляется только при температуре воды мк. Для повышения антикоррозионной стойкости и увеличения срока примерно до 60 С. При более высокой температуре потенциалы изменя службы позолоченных предметов их поверхность покрывают прозрачны ются, и цинк становится по отношению к железу катодом. Поэтому для ми лаками.

деталей, которые будут подвергаться воздействиям горячей воды (напри Способы предварительной обработки деталей перед золочением зави мер, бойлеров), требуется, чтобы толщина цинкового покрытия была око сят от рода основного материала. Серебряные, никелевые, медные, латун ло 70 мк и чтобы оно не имело пор. Беспористость цинковых покрытий не ные и томпаковые детали золотят непосредственно. На стальные, оловян является обязательным условием для тех деталей, которые подвергаются ные, цинковые, свинцовые и алюминиевые детали нужно перед золочени воздействию низкой или нормальной температуры или атмосферному ем нанести подслой другого металла (серебра, никеля, меди или латуни).

воздействию.

Чаще всего таким подслоем является блестящее никелевое покрытие тол Цинковые покрытия можно электролитически осаждать в основном из щиной около 5 мк. Толщина золотого покрытия должна быть достаточной двух видов электролита:

для того, чтобы скрыть цвет основного металла.

а) из растворов, в которых цинк находится преимущественно в виде Золото и золотые сплавы осаждаются главным образом из цианистых гидратированного цинкового катиона Zn2+nH2O;

электролитов. Электролит золочения лучше всего приготовлять из ком б) из растворов, в которых цинк находится преимущественно в виде плексного цианида одновалентного золота KАu(CN)2 или путем растворе комплексного аниона.

ния золота в цианистом калии с помощью диафрагмы. Ввиду высокой К первой группе можно отнести кислые электролиты, вторую группу стоимости золота содержание его в электролите бывает от 1 до 5 г/л. Для образуют комплексные цианистые и цинкатные электролиты, а также пи технических целей применяют обычно электролиты с большим содержа рофосфатные. Наиболее важное значение имеют цианистые и кислые нием золота (до 12 г/л).

электролиты. Рецептура цианистых электролитов приведена в табл. 55.

Количество свободного цианида в электролите строго не регламенти- При осаждении золотых покрытий толщиной более 10 мк применяют ровано и может быть от 3 до 15 г/л. хлористые электролиты. Золото находится в Наиболее эффективный состав электролита в г/л:

электролите в виде золотохлористоводородной кислоты AuCl3 HCl KAu(CN)2 - 4, 4H2O, приготовляемой растворением хлорного золота в соляной кислоте.

цианистый калий KCN - 15, Избыток кислоты или хлористые соли способствуют равномерному рас углекислый калий K2CO3 - 8.

творению золотых анодов и улучшают электрическую проводимость Температура электролита 60Е70С. Оптимальная плотность тока на- электролита. Количество золота бывает приблизительно от 16 до 30 г/л, ходится в пределах от 0,1 до 1,5 А/дм2, а напряжение на зажимах 2Е3,5 В. концентрация соляной кислоты (удельный вес 1,18) - от 90 до 150 г/л.

При плотности тока 0,3 А/дм2 золотое покрытие толщиной 1 мк осаж- Электролит работает при комнатной температуре с плотностью тока 0, дается за 15-20 мин. Продолжительность золочения галантерейных изде- А/дм2 при 2Е3 В. При более высокой температуре можно увеличить лий - от 1 до 5 мин. плотность тока. Выход по току обычно большой, а рассеивающая способ Для декоративных целей (при толщине покрытия до 0,5 мк) достаточ- ность электролита плохая, намного хуже, чем в цианистых электролитах.

на продолжительность золочения в несколько секунд. При нанесении бо- Электролитом золочения можно пользоваться до тех пор, пока золото лее толстого покрытия оставляют деталь в электролите до тех пор, пока в нем полностью не истощится, что скажется в более интенсивном выде покрытие не потемнеет. Затем деталь вынимают, промывают, крацуют ла- лении водорода на катоде.

тунной щеткой до тех пор, пока покрытие не станет блестящим, и снова загружают деталь в электролит для дальнейшего золочения. Так повторя 11.4. Термическая и химико-термическая ют до 5 раз. После последней операции золотое покрытие полируют шел обработка металлов ковым или фланелевым кругом.

Цвет золотого покрытия зависит главным образом от применяемой Основными видами термической обработки являются: отжиг, норма плотности тока и от содержания посторонних ионов в электролите. Вооб лизация, закалка, отпуск и обработка холодом. При термической обработ ще при плотности тока меньше оптимальной осаждаются светло-желтые ке стали происходят структурные изменения материала в соответствии с покрытия, а при большей плотности тока осаждаются покрытия с красно диаграммой железо-цементит (рис. 39).

ватым оттенком.

Исходя из требований, предъявляемых к стали, можно применять ту При гальваническом золочении различают четыре основных цвета по или иную операцию термической обработки. Однако при одной и той же крытия: желтый, белый, зеленый, красный.

операции термической обработки, изменяя ее параметры, т.е. температуру Золотые покрытия с желтым оттенком получаются из электролита, нагрева, выдержку и скорость охлаждения, можно получить свойства в указанного выше.

достаточно широких пределах для одной и той же стали. В табл. 56 при Покрытия другого оттенка, состоящие из сплавов золота с другими ведена классификация операций термической обработки в соответствии с металлами, получаются из электролитов, содержащих соли никеля, сереб диаграммой состояния Fe-Fe3C (рис. 39) и назначение этих операций.

ра, меди или цинка. Медь изменяет цвет золота в розовый или красный в зависимости от количества меди в электролите, серебро и кадмий прида ют золотому покрытию зеленоватый оттенок, а никель и цинк - белый цвет. Железо не имеет большого влияния на цвет золотого покрытия.

Свинец вызывает осаждение черного покрытия, имеющего плохое сцеп ление с основной поверхностью.

Скорость нагрева. Нагрев стали до заданной температуры желательно производить с максимальной скоростью. Это экономично, так как увели чивает производительность нагревательных средств, уменьшает количе ство печей и потребность в рабочей силе, уменьшает расход топлива. Од нако большая скорость нагрева не всегда возможна.

Технически возможная скорость нагрева изделия определяется:

- способом нагрева (пламенная или электрическая печь, соляная, ме таллическая или масляная ванна, т.в.ч. и т.д.);

- максимальной температурой нагрева - до более высокой температу ры изделие нагревается быстрее, чем до более низкой;

- формой изделия: чем больше поверхность, тем скорее происходит нагрев;

- весом одновременно нагреваемого металла и расположением изделий в печи;

- некоторыми физическими свойствами нагреваемых изделий: тепло проводностью, теплоемкостью и температуропроводностью.

При нагреве слитков под ковку и штамповку в зависимости от хими ческого состава сталь подразделяют на три группы (табл. 57), для каждой из которых назначается свой режим нагрева.

Рис. 39. Оптимальный интервал Таблица закалочных температур углеродистой стали Распределение стали по группам Для увеличения прокаливаемости в практике термической обработки в зависимости от химического состава иногда повышают температуру закалки или удлиняют выдержку. Однако это можно использовать только в том случае, когда не наступает сильного Группа Марки стали укрупнения зерна или увеличения количества остаточного аустенита.

I Ст. 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ст. 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, Прокаливаемость - глубина проникновения закаленной зоны (рас 35Н, 40Н, 15ХМ, 15Х, 20Х, 30Х, 35Х, 15М стояние от поверхностного слоя с мартенситной структурой до слоя с по Окончание табл. лумартенситной структурой - 50% мартенсита и 50% продуктов распада Группа Марки стали аустенита).

II 60ХГ, 25ХГС,30ХГС, 50Г, 65Г, 35Г2, 40Г2, 45Г2, 50Г2, При сквозной закалке свойства по сечению закаленной стали однород 22ГНМ, 35ХМ, 45ХФ, 40Х, 45Х, 55Х, 12ХН2А, ны. При несквозной закалке свойства меняются от поверхности к центру.

12ХН3А, 15ГН4М, 40ХН, 50ХН, 60ХН, 50, Отпуск несколько выравнивает свойства по сечению. Однако у слабопро III 35ХНМ, 34ХН3М, 38ХГН, 35ХНВ, 18Х2Н4(ВМ), 9Х, каливающейся стали на поверхности, где после закалки был мартенсит, 9ХФ, 90ХМФ, 90ХМБ, 40ХНМА, 40ХН3ГСМ, будет зернистая структура, а в центре, где был перлит, сохранится пла 13Г2ХНФ, 38ХМЮА, 55С2, 60С2, 30ХГВТ, 30Х2ГМТ стинчатая структура. Поэтому на поверхности и в центре будет различие Не включенные в таблицу марки стали могут быть отнесены к той или иной только тех свойств, которые зависят от формы структуры. группе по аналогии.

Для ускорения нагрева рекомендуется повысить температуру печи при Интервал Коэффициент интенсивно- Скорость охлаждения, в С/мин посадке холодных слитков: темпера- 70 80 100 сти охлаждения для заго товки любого профиля тур, в С мм мм мм мм - из стали I группы, весом до 5 m - до 1200С, 900-800 16,7 15,2 14,5 13,55 1, - из стали II группы, весом до 3 m - до 1050С, 800-700 12,42 11,25 10,7 10,00 0, - из стали III группы, весом до 3 m - до 900С, 700-600 9,61 8,3 7,85 7,38 0, - и исключить выдержку слитков в печи при температуре посадки.

600-500 6,68 6,0 5,68 5,37 0, Промежуточную выдержку в начальном периоде нагрева нужно про 500-400 4,78 4,28 4,06 3,75 0, изводить при 700Е750С - исходя из условия уменьшения максимальной 400-300 3,3 3,0 2,87 2,67 0, температурной разности по сечению слитка. Во втором периоде нагрев 300-200 2,3 2,1 2,00 1,85 0, производить с максимально возможной скоростью.

200-100 1,5 1,43 1,36 1,2 0, 100-50 1,0 0,95 0,95 0,8 0, Рекомендуется также не ограничивать температуру печи при посадке горячих слитков, а нагрев до ковочной температуры производить с мак Термическую обработку чугуна применяют для снятия внутренних на симально возможной скоростью. Время выдержки при ковочной темпера пряжений и стабилизации размеров отливки, снижения твердости и улуч туре должно составлять 1Е1,5 ч.

шения обрабатываемости, исправления дефектов литья по отбелу, повы При охлаждении поковок и штампованных заготовок в последних из шения механических свойств и износостойкости.

за различия в скоростях охлаждения наружных и внутренних слоев возни Классификация основных видов термической и химико-термической кают термические напряжения, которые тем выше, чем больше скорость обработки отливок из серого чугуна приведена в табл. 59.

охлаждения. Кроме термических при охлаждении возникают и структур ные напряжения, связанные с фазовыми превращениями. При медленном При термической обработке серого чугуна изменяется главным обра охлаждении перепад температур между внутренними и внешними слоями зом металлическая основа чугуна (матрица), графитная структура остает уменьшается, что способствует более равномерному протеканию фазовых ся практически без изменения.

превращений в стали по всему объему поковки.

Низкотемпературный отжиг (искусственное старение) применяют При больших скоростях охлаждения суммарная величина термических для снижения в отливках внутренних остаточных напряжений, возни напряжений и напряжений от фазовых превращений может превысить кающих вследствие неодновременного перехода различных частей отлив прочность стали и быть причиной образования наружных и внутренних ки из области пластических в область упругих деформаций.

макро- и микротрещин в поковке. Выбор рациональных режимов охлаж Однако для снижения величины внутренних напряжений более эффек дения поковок и штампованных заготовок обеспечивает соответствующее тивным является применение искусственного старения - медленный на качество последних.

грев отливок и медленное охлаждение.

В кузнечно-прессовых и штамповочных цехах применяют следующие Для ковкого чугуна применяют нормализацию, закалку и отпуск. Нор способы охлаждения поковок: на воздухе, в малотеплопроводных мате мализация (табл. 60) повышает прочность, твердость и износостойкость риалах, в сборниках и неотапливаемых колодцах, в подогреваемых колод ковкого чугуна при некотором понижении его пластичности. Нормализа цах и печах. Скорость и интенсивность охлаждения стали на воздухе при ция приводит к увеличению содержания в структуре перлита.

ведены в табл. 58. Часто замедленное охлаждение поковок проводит в ка кой-либо теплоизолирующей среде или по специальным режимам.

Таблица Таблица Режим термической обработки ковкого чугуна Скорость и интенсивность охлаждения стали на воздухе Д16 490 495Е Вид тер- Температу- Время Д19 495 495Е мической Назначение ра нагрева, выдержки, Охлаждение обработки в ч в С Все виды полуфабрикатов Нормали- Повышение 0,2Е1,0 ч на Д1 490 495Е зация прочности и 800Е850 25 мм толщины На воздухе АВ 505 510Е твердости отливки АК2 510Е Повышение 0,75Е1,25 ч на АК4, АК4-1 520 525Е Закалка твердости и из- 800Е900 25 мм толщины В масле АК6, АК6-1 500 505Е носостойкости отливки АК8 490 495Е Повышение со- 1Е5 ч в зави- ВД противления 450Е600 симости от Д20 525 530Е Отпуск износу толщины отлив- На воздухе Д21 515 520Е Повышение ме- ки и требуемых Окончание табл. ханических 500Е700 свойств свойств Температура начала от- Допустимый интер Закалка с последующим высоким отпуском является оправдавшим се Марка сплава счета продолжительно- вал температуры за бя методом получения ковкого чугуна со структурой зернистого перлита.

сти нагрева, в С калки, в С Максимальная твердость закаленного ферритного и ферритоперлитного В93 460 465Е ковкого чугуна достигается при нагреве под закалку до 850Е900С, вы В держке в течение 60Е120 мин и охлаждении в масле. Регулирование и В96 465Е получение требуемых механических и эксплуатационных свойств осуще Д6 495 497Е ствляются за счет подбора температуры отпуска закаленного ковкого чу- Д АД31 520 520Е гуна.

АД Алюминий и его сплавы для придания им определенных свойств также подвергаются закалке и старению (табл. 61, 62).

Таблица Таблица Режимы искусственного старения деформируемых алюминиевых сплавов Температура нагрева деформируемых алюминиевых сплавов перед закалкой Марка сплава - Температура Продолжительность вид старения* старения, в ч старения, в С** Температура начала от- Допустимый интер Марка сплава счета продолжительно- вал температуры за Все виды полуфабрикатов сти нагрева, в С калки, в С Д1-ЕС Комнатная Листы Д6-ЕС Д16-ЕС Д16 490 495Е Д19-ЕС 120- Д19 495 505Е Листы, прессованные полуфабрикаты Прессованные полуфабрикаты и плиты Д16-ИС 185Е195 7Е9 160Е170 185Е195 * ЕС - естественное старение;

ИС - искусственное старение.

** Числитель - 1-я ступень (режим) старения;

знаменатель - 2-я ступень (ре Все виды полуфабрикатов жим) старения.

Д20-ИС 160Е170 10Е 200Е220 В зависимости от содержания компонентов, входящих в состав алю Д23-ИС миниевого сплава (Mg, Cu, Ni, Zn и др.),применяют тот или иной режим 170Е180 16Е термообработки.

Д21-ИС 180Е190 Для термической обработки рекомендуют применять следующие ре ВД17-ИС 165Е жимы:

Окончание табл. Т4 - нагрев под закалку при 535 5С в течение 2...6 ч, охлаждение в воде с температурой 20...100С. Применяется для деталей, от которых Марка сплава - Температура Продолжительность вид старения* старения, в ч требуется повышенная пластичность;

старения, в С** АВ0ЕС Комнатная Т5 - режим закалки тот же + искусственное старение при 150 5С в АК6-ЕС течение 1Е3 ч. Применяется для деталей, от которых требуются повы АК8-ЕС шенные значение предела текучести и твердости;

АВ-ИС 150Е165 8Е Т6 - режим закалки тот же + искусственное старение при 200 5С в Прессованные прутки, штамповки, поковки течение 2Е5 ч. Применяется для деталей, от которых требуется повы шенная прочность;

АК2-ИС 150Е170 4Е Т7 - режим закалки тот же + искусственное старение при 225 10С в 165Е180 6Е течение 3Е5 ч. Применяется для деталей, от которых требуется достаточ Все виды полуфабрикатов ная прочность и сравнительно высокая стабильность геометрических раз АК6-ИС 6Е меров;

АК6-1-ИС 150Е165 4Е Т8 - режим закалки тот же + отжиг при 250 10С в течение 3Е5 ч.

АК8-ИС Процессы химико-термической обработки осуществляются посредст АК4 165Е180 10Е вом нагрева, выдержки и охлаждения деталей из стали или сплавов в ак АК4-1-ИС 185Е195 8Е тивных насыщающих средах (твердых, жидких, газообразных) при опре Листы деленных температурных и временных условиях с последующей термиче ской обработкой или без нее.

В95-ИС 120Е125 Результаты всякого процесса химико-термической обработки опреде Прессованные полуфабрикаты, штамповки ляются составом активной насыщающей среды, температурой и временем В95-ИС 135Е145 выдержки, а также условиями последующей термической обработки.

В95-1-ИС Химико-термическая обработка деталей применяется в промышленно сти в большинстве случаев с целью повышения свойств: поверхностной Все виды полуфабрикатов твердости, износостойкости, эрозиостойкости, задиростойкости, контакт В96-ИС 95Е105 4Е ной выносливости и изгибной усталостной прочности (процессы - цемен 155Е160 8Е тация, азотирование, нитроцементация и др.). Для резкого повышения со В93 115Е125 ан 5,5 кгм/см противления абразивному изнашиванию перспективны процессы: бориро- ем 0,05Е0,25% С работающих в ос марок: Ст.2, Ст.3, новном на износ:

вание, диффузионное хромирование и другие, позволяющие получить в Ст.5, 08, 08кп, 10, поршневые пальцы, поверхностном слое бориды железа, карбиды хрома или другие химиче 10кп, 15, 20, Авт. вилки тяг, кулачко ские соединения металлов, отличающиеся высокой твердостью. В других 12, Авт 15, Авт 15Г вые валы, ключи, случаях целью химико-термической обработки является защита поверх и Авт.20 червяки, шестерни, ности деталей от коррозии при комнатной и повышенной температурах в звездочки и др. с различных агрессивных средах или окалинообразования (процессы - али максимальным ра тирование, силицирование, хромирование и др.).

бочим сечением Цементация. Процесс осуществляется обычно в интервале температур 15Е25 мм 860Е960С. Длительность выдержки в зависимости от состава цементуе- 2. Легированная HRC Для тех же, но в=75Е90 кг/мм сталь средней 58Е62 более нагруженных мой стали, способа цементации и требуемой глубины слоя, которая ко- т=60Е75 кг/мм прочности с содер- деталей с макси леблется в пределах от 0,15 до 2,5 мм, составляет от 1 до 30 ч. В редких ан 5,0 кгм/см жанием мальным рабочим случаях, например газовой цементации крупных подшипниковых колец, 0,12Е0,20% С, ма- сечением 35 мм глубина слоя может достигать 8 мм, длительность выдержки 7-9 суток.

рок: 15Х,20Х, Особым случаем применения цементации является сквозная цемента 15ХФ, 15ХМ, ция тонких штампованных деталей из низкоуглеродистой стали (напри 20ХФ, 20ХГ, мер, деталей пишущих машин, роликовых цепей и т.п.).

12ХН2, 15ХР, Для цементации применяют низкоуглеродистую нелегированную и ле 18ХГТ, 20ХН гированную сталь с содержанием углерода 0,08Е0,30% (табл. 63). К це 3. Легированная HRC Ответственные в=110Е130 кг/мм ментуемой качественной стали предъявляются требования по чистоте ме- сталь повышенной 57...61* т=85Е110 кг/мм2 нагруженные шес талла, структуре, механическим свойствам, закаливаемости цементован- прочности с содер- терни разного моду ан 5,0 кгм/см жанием 0,12 Е ля, испытывающие в ного слоя, обрабатываемости резанием и др.

0,20% С, марок: работе резкие уда При выборе кремнийсодержащих сталей, обладающих повышенной 18ХМА, 12ХН3А, ры, с максимальным износостойкостью, теплостойкостью и ударной усталостной прочностью, 12Х2Н4А,15Х2ГН2 рабочим сечением необходимо учитывать некоторые их недостатки в отношении склонности ТА, 20ХГР, 50Е75 мм (18ХМА, к обезуглероживанию при последующей термической обработке и в ряде 18ХСНРА, 20ХГР - 40Е60 мм) случаев - неудовлетворительную закаливаемость цементованного слоя, а 15ХГНТА, также предрасположение к образованию шлифовочных трещин.

15Х2ГН2ТРА Таблица Окончание табл. Свойства и область применения Свойства после цементируемой стали различных марок Группа закалки и низкотемператур- Область и марки стали ного отпуска применения Свойства после слоя сердцевины Группа закалки и низкотемператур- Область 4. Легированная HRC Особо ответст в=120Е150 кг/мм и марки стали ного отпуска применения сталь высокой 57Е61 венные шестерни т=95Е135 кг/мм слоя сердцевины прочности с содер- средних и крупных ан 5,0 кгм/см 1. Углеродистая HRC Для малонагру в=50Е85 кг/мм жанием модулей для тяже сталь с содержани- 60Е64 женных деталей, т=30Е65 кг/мм 0,12Е0,30% С ма- лых условий работы ния) состоят в возможности получения более износостойкого и тепло рок: 25ХГТ, 30ХГТ, с максимальным ра стойкого слоя благодаря наличию в нем азота, меньшему росту зерна и 18Х2Н4ВА, бочим сечением меньшей деформации деталей. Нитроцементация и цианирование осуще 20Х2Н4А, 100Е120 мм ствляются при температурах 540Е600С (низкотемпературная) и 25Х2ГНТА, (25ХГТ, 30ХГТ, 840Е950С (высокотемпературная), время выдержки 0,5Е3 ч.

20ХГНР, 20ХН3А, 20ХГВТ, 20ХГСВТ, Алитирование применяют для повышения стойкости деталей против 20ХГВТ, 20ХГСВТ, 20ХГН 60Е80 мм) газовой коррозии в водяном паре, на воздухе, в сероводороде и в топоч 20ХГН ных газах при повышенных и высоких температурах. Алитированию под 5. Высокохро- HRC - Для деталей вергают малоуглеродистую нелегированную сталь и сплавы, включая жа мистая нержавею- 60Е64 коррозионностойких щая сталь марок в воде и в керосине, ропрочные сплавы на никелевой основе, а также серый, кремнистый и 1Х13, 2Х13, а также работающих магниевый чугуны. Применяют три способа алитирования: в твердой сре Х17Н12 и др. на износ (пресс де (порошковых смесях), в расплаве, напылением расплавленного алюми формы и др.) ния.

* Порошковые смеси для насыщения сталей и чугунов алюминием со Твердость сердцевины для шестерен из легированной стали обычно состав ляет HRC 35Е45. держат от 30 до 90% порошка железоалюминиевого сплава, нелегирован ного или легированного небольшим количеством других элементов (оки Концентрация углерода в цементованном слое для получения опти си алюминия, 1-2% хлористого аммония). Процесс насыщения алюмини мальных свойств прочности должна находиться в определенных пределах ем проводят при температуре 750Е1050С в течение 1Е20 ч. Глубина в зависимости от марки легированной стали (обычно 0,8..1,0%).

алитированного слоя составляет 0,02Е0,7 мм с содержанием алюминия Азотирование осуществляется обычно в атмосфере продуктов частич на поверхности слоя 15Е65%.

ной диссоциации аммиака в интервале температур 500Е580С. Длитель Алитирование в расплаве алюминия (с небольшими добавками крем ность выдержки в зависимости от типа стали и требуемой глубины слоя ния) осуществляется погружением деталей в ванну при температурах обычно составляет 20Е100 ч.

720Е850С с выдержкой времени 25Е45 мин. Затем детали подвергают Азотирование применяют как с целью поверхностного упрочнения диффузионному отжигу при 950С в течение 1Е2 ч. Глубина диффузион (повышение твердости, износостойкости, сопротивления задиранию, ус ного слоя составляет 0,3Е0,5 мм.

талостной прочности и эрозиостойкости), так и с целью антикоррозион Алитирование методом напыления расплавленного алюминия (метал ной защиты. Большая эффективность применения азотирования по срав лизации) также предполагает применение диффузионного отжига после нению с цементацией обусловлена более высокой износостойкостью, теп металлизации. Глубина алитированного слоя составляет 0,5Е0,8 мм.

лостойкостью и коррозионной стойкостью азотированных сталей и чугу Следует отметить, что наличие легирующих элементов в сталях и чу нов. В то же время азотированный слой характеризуется относительно гунах уменьшает глубину алитированного слоя.

большой хрупкостью. Технологические преимущества азотирования, свя Диффузионное хромирование направлено на повышение твердости, занные с низкой температурой процесса, заключаются в незначительном коррозионной стойкости при температуре 800Е1300С порошками, в со короблении деталей или практически полном его отсутствии.

став смеси которых входят: Cr или FeCr, 1Е3% NH4Cl или NH4I, осталь Нитроцементация и цианирование предусматривают одновременное ное - Al2O3. Перед хромированием детали подвергаются шлифовке, кроме насыщение стали углеродом и азотом (нитроцементация - из газовой сре того, возможна предварительная цементация. При изготовлении штампо ды, цианирование - из расплавов цианистых солей). Основные преимуще вого инструмента после хромирования производится притирка деталей ства нитроцементации и цианирования (кроме большей скорости насыще (реже шлифовка). Увеличение размеров при хромировании составляет МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ 0,01Е0,03 мм на сторону.

Постоянно растущие требования к качеству, надежности и долговеч Борирование осуществляется при температуре 920Е950С в жидких средах (электролизное и в расплаве буры с карбидом бора), а также в га- ности изделий делают актуальными создание и применение новых мето зообразных средах и твердых смесях с целью повышения твердости и из- дов обработки упрочняющей технологии для повышения износостойко сти, коррозионной стойкости, жаропрочности и других эксплуатационных носостойкости. Борированные детали (втулки буровых грязевых насосов, струйных сопел, звеньев цепей пил и др.) подвергаются объемной и по- характеристик.

Физико-механические методы имеют следующие достоинства и пре верхностной закалке токами высокой частоты. Время борирования со имущества перед процессами резания:

ставляет: в жидких средах и газах - 2Е20 ч, в порошках - 6 ч. Глубина 1) копирование формы инструмента сложной формы сразу по всей по борируемого слоя составляет 0,2 мм.

верхности заготовки при его простом поступательном движении;

Сульфоцианирование направлено на улучшение антифрикционных 2) обработка материалов ведется при практической независимости ре свойств и повышение усталостной прочности стали (обработка поршне вых колец, гильз цилиндров, чугунных втулок, зубчатых и червячных ко- жимов обработки от твердости и вязкости материала;

3) выполнение уникальных операций (обработка отверстий с криволи лес и др.). Сульфоцианирование осуществляют при температуре нейной или спиральной осью, изготовление очень малых отверстий, узких 560Е580С в течение 1,5Е2 ч. За это время в зависимости от марки стали и глубоких канавок и др.);

и состава ванны получают обогащенный серой, азотом и углеродом слой 4) малые значения сил, действующих в процессе обработки, а при не глубиной 0,05Е0,1 мм. По окончании процесса детали охлаждают на воз которых методах - отсутствие механического контакта инструмента и за духе, промывают в горячей воде, сушат, промасливают.

готовки;

Силицирование применяется для деталей химического и нефтяного 5) используется инструмент менее твердый и менее прочный, чем об машиностроения с целью повышения их коррозионной стойкости при ра рабатываемый материал;

боте в морской воде, серной, соляной, азотной кислотах различной кон 6) высокая производительность обработки при сравнительно высокой центрации и других агрессивных средах. Силицирование осуществляется точности получения размеров;

при температуре 950Е1000С в газовых и жидких средах, а также в ва 7) возможность автоматизации и механизации процессов физико кууме и порошкообразных смесях в течение 10Е50 ч. Силицирование от химической обработки, а также многостаночного обслуживания.

рицательно влияет на механические свойства стали: оно понижает предел Недостаток физико-химических методов: эти методы обычно более прочности и особенно относительное удлинение и ударную вязкость.

энергоемки, чем процесс резания, их целесообразно применять лишь в тех Титанирование осуществляется в интервале температур 950Е1300С случаях, когда процессы резания малоэффективны.

в твердых смесях, жидких и газообразных средах с целью получения по Все физико-химические методы содержат пять основных видов, каж верхностных слоев, стойких в различных агрессивных средах, и для по дый из которых состоит из нескольких разновидностей (рис. 40): электро вышения сопротивления эрозии. Титанированные железные листы обла разрядные;

электрохимические;

ультразвуковые;

лучевые;

комбинирован дают высокой стойкостью против коррозии и хорошо свариваются. Тита ные.

нирование используют для защиты деталей насосов, работающих в мор В этих методах удаление припуска происходит не за счет больших ской воде. Продолжительность титанирования составляет 0,25Е6 ч, глу пластических деформаций (как это имеет место при резании), а путем бина слоя составляет 0,02Е0,45 мм, а при обработке ферротитановым по электрической или химической эрозии.

рошком - до 1,5 мм.

Применение физико-химических методов обеспечивает частичную или полную автоматизацию процессов, упрощение ручных операций, связан Глава 12. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ Рис. 40. Основные разновидности ных с обслуживанием станка. Особенно эффективны они при изготовле физико-химических методов обработки нии таких изделий, как штампы, пресс-формы, турбинные лопатки, каме ры сгорания, фасонный твердосплавный инструмент, электронная аппара Технико-экономический эффект их применения тем выше, чем слож тура и др.

нее конфигурация обрабатываемых деталей: время изготовления обычных фасонных поверхностей снижается в 2-3 раза, сложных - в 5-10 раз.

В табл. 64 приведены основные особенности рабочих процессов физи ко-химических методов и процессов резания.

12.1. Электроэрозионные (электроразрядные) методы обработки Электроэрозионные методы основаны на использовании явления элек трической эрозии - направленного локального разрушения электропрово дящих материалов в результате теплового действия импульсных электри ческих разрядов между электродом-инструментом и электродом заготовкой. Электрод-инструмент 1 (рис. 41) и обрабатываемая заготовка 2 погружены в рабочую жидкость и соединены с генератором электриче ских импульсов 3. Все процессы, вызывающие обработку, протекают в межэлектродном промежутке (МЭП). При подводе к электродам элек трического импульса наибольшая электрическая напряженность будет между наиболее близкими микровыступами: происходит пробой проме жутка, возникают проводимость и импульсный разряд, сопровождающий ся очень высокой температурой (до 104 С), вызывающей плавление и ис парение металлов. Количество теплоты, выделяющейся на электродах, не одинаково и зависит от их полярности и энергии импульсов. Заготовку соединяют с тем полюсом, на котором выделяется большая доля теплоты.

В процессе обработки электрод-инструмент 1 перемещается и с помощью специального регулятора 4 поддерживается постоянная величина МЭП (=5Е10 мкм). Рабочий процесс протекает в жидкой диэлектрической среде (керосин, масло, дистиллированная вода).

Рабочая жидкость при электроэрозионной обработке:

1) способствует диспергированию продуктов эрозии, образованию гранул шаровидной формы, препятствует осаждению продуктов эрозии одного электрода на другой;

Обрабатываемость материалов электроэрозионным методом зависит от их теплофизических свойств и условий протекания процесса. Если об рабатываемость нормализованной стали принять за единицу, то для жаро прочных сплавов она равна 1,3Е1,4, а для тугоплавких металлов и твер дых сплавов лишь 0,4Е0,5. Обрабатываемость закаленных сталей на 25Е30% выше, чем незакаленных, из-за их меньшей теплопроводности.

Применяются несколько кинематических схем ЭЭО.

1. Прошивание отверстий и полостей с прямой и криволинейной осью - в двух вариантах: а) прямое копирование, когда электрод-инструмент находится над заготовкой;

обработка бывает одно- и многоэлектродная;

б) обратное копирование с расположением заготовки над электродом инструментом (ЭИ). Движение подачи здесь может осуществляться заго товкой, при этом улучшаются условия эвакуации продуктов эрозии и по вышается точность обработки.

2. Электроэрозионное шлифование, наиболее эффективное при обра ботке внутренних фасонных поверхностей.

3. Обработка непрофилированным электродом 3 - движущейся тонкой проволокой (d= 0,05Е0,3 мм) - обычно по двум координатам (рис. 42).

Рис. 41.

Эта схема позволяет вырезать сложноконтурные детали высокой точности Принципиальная схема электроискровой при использовании коротких импульсов с малой энергией. Проволока по (электроэрозионной) обработки (ЭЭО) лучает непрерывное движение посредством роликового механизма 1, 2, 6.

Обрабатываемая деталь 4 получает поперечную и продольную подачи 2) обеспечивает стабильное протекание процесса, удаляя продукты (или по криволинейной траектории).

эрозии и очищая межэлектродный промежуток;

4. Формообразование путем сочетания взаимного перемещения обра 3) охлаждает электроды.

батываемой детали 1 (рис. 43) и профилированного ЭИ 2 (огибание или Рабочая жидкость должна иметь невысокую вязкость и безопасность в обкатка). Такая схема используется при электроэрозионной правке фасон эксплуатации, химическую нейтральность к материалу инструмента и де ных алмазных кругов, обработке узких канавок (менее 0,5 мм) на сталь тали, нетоксичность и невысокую стоимость. Общий съем металла проис ных и твердосплавных роликах.

ходит под действием большого числа электроимпульсов, следующих с определенной частотой.

Величина электрической эрозии определяется химическим составом материалов электрода-инструмента и заготовки, составом рабочей жидко сти, а также энергетическими характеристиками импульсов.

Процесс эрозии электродов содержит три основные фазы:

1) выделение энергии в канале разряда и передача ее поверхностям электродов;

2) разрушение решетки металла (плавление, испарение);

3) эвакуация продуктов эрозии из зоны разряда.

Рис. 42. Схема обработки непрофилированным электродом-инструментом (проволокой):

1 - катушка с проволокой;

2 - направляющие ролики;

Рис. 43. Схема электроэрозионного 3 - проволока;

4 - обрабатываемая деталь;

формообразования методом обкатки 5 - подача рабочей жидкости;

6 - катушка 1) универсальные прошивочные станки, работающие по схемам пря Электроэрозионный метод позволяет обрабатывать отверстия с криво мого и обратного копирования (мод. 4Г721М, 4Д721АФ3, 4Д722АФ3, линейными осями, тонкостенные детали, узкие каналы, соединительные 4П724Ф3М;

отверстия в корпусах гидро- и пневмоаппаратуры. Преимущество этих 2) универсальные вырезные станки (мод. 4531Ф3, 4532Ф3, 4535Ф3);

методов - отсутствие заусенцев.

3) универсальные станки для удаления сломанного инструмента и Все станки для физико-химической обработки так же, как и обычные шпилек (мод. 4Б611);

металлорежущие станки, делятся на универсальные, специализированные 4) специализированные многопозиционные станки для перфорации и специальные. Виды электроэрозионных станков, получивших наиболь лопаток ГТД, обработки роторов ТНА, форсунок и др.;

шее применение:

5) специализированные обкатные станки для обработки кольцевых и винтовых ручьев переменного сечения (МА4730А, МА4727);

6) станки для электроконтактной обработки (МЭ301).

Наиболее широкое применение получили универсальные прошивоч- В настоящее время применяется большое количество разновидностей ные и вырезные станки. ЭХО. Обработка при малых плотностях тока и в неподвижном электроли те называется электрополированием. Схема электрополирования простая:

обрабатываемую деталь помещают в электролит и соединяют с положи 12.2. Электрохимические методы обработки (ЭХО) тельным полюсом источника постоянного тока. Катодом служит пластина из металла, не вступающего в химическую реакцию с электролитом. При Общие сведения. Все разновидности ЭХО основаны на использовании процесса электролитического полирования, разработанного в 1911 г. рус- прохождении тока наиболее интенсивно растворяются вершины микроне ским химиком Е.И. Шпитальским. Электрохимическая обработка исполь- ровностей, появляется блеск и достигается эффект полирования.

Электрополирование используют перед проведением гальванических зует процессы электролиза, т.е. химические превращения на поверхности процессов, для снятия тонких слоев металла при изучении остаточных на электродов в среде электролита. Заготовка является анодом, а инструмент пряжений, для удаления наклепанного слоя после процессов резания и др.

- катодом.

В основе ЭХО лежит процесс анодного растворения металла заготов- Наряду с электрополированием применяется и чисто химический процесс ки. В рабочей среде - электролите - молекулы вещества распадаются на - размерное травление (лхимическое фрезерование), сплошное и избира тельное. При избирательном травлении места, не подлежащие обработке, электрически заряженные частицы - ионы, каждый из которых переносит один или несколько электрических зарядов, и без внешнего электрическо- защищают слоем лака. Травление ведется в водных растворах щелочей и го поля ионы в электролите движутся хаотически. Если заготовку и инст- кислот. Глубина травления не превышает нескольких миллиметров, а производительность - невысокая (0,4...1,2 мм/ч). Этот процесс наиболее румент соединить с источником постоянного тока (напряжением 6Е В), то в электролите возникает направленное движение ионов: положи- эффективен при обработке рельефных поверхностей на деталях из алю миниевых сплавов, а также сталей и титановых сплавов с большими пло тельные ионы (катионы) двигаются к катоду, а отрицательные (анионы) - щадями: вафельных панелей, створок, обшивок гондолы двигателя и др.

к аноду. Вблизи электродов постепенно повышается концентрация ионов По сравнению с процессами резания трудоемкость снижается в 2-3 раза.

противоположного знака, и на катоде начнется восстановление катионов, Электрополирование характеризуется невысокой интенсивностью а на аноде - окисление металла, т.е. анодное растворение.

Характер электрохимических реакций зависит от состава, концентра- съема металла из-за низкой плотности тока на аноде (i менее 0,1 А/см2) и ции и температуры электролита. Наиболее распространенным электроли- постепенным замедлением процесса вследствие пассивации анода неэлек тропроводными частицами гидроксидов металла.

том при обработке сталей и жаропрочных сплавов является 10Е20%-ный Различают следующие разновидности ЭХО.

водный раствор NaCl. Применяются и 5Е15%-ные водные растворы 1. Анодно-гидравлическая обработка ведется в условиях интенсивного азотнокислого натрия (Na2NO3) при обработке жаропрочных сплавов, алюминиевых и медных сплавов. Хорошие результаты при ЭХО аусте- проточного движения электролита и малого зазора между электродами нитных сталей дает раствор сернокислого натрия, а при обработке вольф- (<0,5...1 мм).

рама, молибдена, ниобия и тантала - растворы щелочей. Известны также 2. Анодно-механическая обработка, при которой продукты анодного более сложные системы, содержащие лимонную кислоту, бром, фтор и растворения удаляются за счет механического воздействия вращающегося другие компоненты. диска или движущейся ленты. Применяется в заготовительных цехах для Для обеспечения стабильности процесса необходимо поддерживать в разрезки заготовок из труднообрабатываемых металлов.

определенных пределах величину водородного показателя pH. При pH=7 3. Электроабразивная (электроалмазная) обработка ведется абразив раствор химически нейтрален;

при pH<7 он обладает кислотными свойст- ным или алмазным кругом на металлической связке. Применяется в инст рументальных цехах для изготовления фасонного инструмента.

вами, при pH>7 - щелочными.

Наиболее широкое развитие получила первая разновидность - ЭХО в Перспективно также использование ультразвука для чистовой поверх поточном электролите. Она используется при выполнении следующих ра- ностно-упрочняющей обработки деталей. Под действием ультразвука бот: снижается сопротивление поверхностных слоев металла пластической 1) при неподвижных электродах: а) калибрование;

б) контурная обра- деформации. Поэтому при малой статической силе удается осуществлять ботка;

в) удаление заусенцев;

г) скругление кромок;

д) маркировка;

значительную пластическую деформацию и вести обработку тонкостен 2) при поступательном перемещении электрода: а) копирование;

б) ных деталей и деталей с мягкими покрытиями.

прошивка отверстий;

в) протягивание;

г) калибрование;

д) острение;

Pages:     | 1 | 2 | 3 |    Книги, научные публикации