Введение 17 % по массе серной кислоты и 4 % по массе воды повышает электропроводность в 2 раза по сравнению с исходным раствором. При этом содержании дополнительных компонентов рабочая плотность тока имеет минимальные значения.

Оптимальный состав электролита и режим электрополирования плашек из стали ХВСГ, % по массе:

Оптималь- Допустн-ный мые пределы

148. Способы устранения возможных неполадок при электрополироваиии стали

Ортофосфорная кислота ....

Серная кислота ........

Хромовый ангидрид......

Вода.............

Анодная плотность тока . . .

Температура.........

Продолжительность полирования

60 60-65

17 15-20

18 15-20 5 2-6

40-60 А/дм2 80-100 °С 5-10 мин

Электролит не нуждается в корректировании по основным компонентам, если количество протекшего электричества не превышает 240 А ч/л при условии периодического добавления воды до исходного уровня. Дальнейшее увеличение количества электричества связано с необходимостью корректи--., рования и регенерации электролита путем удаления железа и окисления трехвалентного хрома до шестивалентного. Для осаждения железа предварительно восстанавливают Fe""" до Fe" на свинцовом катоде при плотности тока 0,8 -1 А/дм. Анодное пространство отделяют от катодного пористой диафрагмой. Следующая операция - охлаждение раствора до температуры -4...+4 "С. Соли двухвалентного железа кристаллизуются и выпадают] в осадок. После охлаждения солей железа проводят окисление трехвалент- > ного хрома до шестивалентного на свинцовом аноде при плотности тока 2- 4 А/дм2.

При старении электролита наблюдается уменьшение блеска полируемых деталей, что связано с понижением растворимости продуктов анодного растворения. Поэтому после отработки 240 А ч/л электролит следует заменить. Полированные детали нейтрализуют, промывают в холодной и горячей воде и сушат. Способы устранения возможных неполадок при электролитическом полировании стали приведены в табл. 148.

Фосфатирование. Фосфатирование-процесс нанесения фосфатной плеи-кииа поверхность сложного фасонного режущего инструмента типа протяжек, разверток, фрез, долбяков, специальных резцов, сверл, зенкеров, метчиков, плашек и деталей, работающих на истирание, с целью защиты от коррозии и повышения износостойкости.

Оборудование для фосфатирования: ванна для обезжиривания - 1 шт.; ванна для двукратной (каскадной) промывки - 2 шт.; ванна для промывки- 1 шт.; ванна для обработки в масле- 1 шт.; сушильный шкаф - ; 1 шт.

Технология подготовки деталей к фосфатированию приведена в табл. 149, составы растворов для фосфатирования - в табл. 150. Для корректировки фосфатирующего раствора на каждую недостающую «точку» на 100 л; раствора добавляют раствор следующего состава: Zn (Н2Р04)2 НгО - 48 г; Zn (N04)2H20 - 49 г; Н3РО4 - 22 г, вода дистиллированная - остальное-(до объема 108 мл). Для уменьшения испарения фосфатирующего растиора; при работе поверхность ванны заполняют кусочками полиэтилена, пенопласта или покрывают слоем пушечного сала толщиной 3-5 мм. С целью повышения защитных свойств фосфатной пленки, нанесенной на поверхность инструмеи-; тов, проводят специальную обработку, технология которой приведена, в табл. 151.

Стальные детали можно обезжиривать врастворе состава, г/л: пирофосфорнокислый натрий 20 =t 5, кальцинированная сода техническая 10 =t: 2, кремнекислый натрий 8± 1. Режим работы: температура (60 10)°C,j время обработки iS =t: 2 мин.

Сильно загрязненные детали обезжиривают в растворе состава, г/л едкий натр технический - 80 ± 10, кальцинированная сода техническая

Вид дефекта

Причины возникновения дефекта

Способы устранения дефекта

Точечное травление поверхности, питтинг

Неглубокие язвы различных очертаний

Непрозрачные пленки различного цвета

Слабый блеск и недостаточное сглаживание шероховатости

Полосчатость

Травление поверхности металла

Пятна в месте контакта

Черный налет на поверхности детали

Присутствие в электролите мельчайших частиц хромового ангидрида

Наличие на поверхности деталей окалины и коррозионных пятен

1. Состав электролита не оптимальный

2. Плохая промывка деталей после полирования

3. Высокая температура электролита

Низкая плотность тока

Высокий удельный вес электролита

1. Низкое содержание окислителя (хромового ангидрида)

2. Накопление железа в электролите

3. Низкая плотность тока

Плохой контакт детали с подвеской

Низкая окислительная способность электролита

Прогреть электролит при 80-90 °С до полного растворения хромового ангидрида

Протравить детали в серной кислоте; в дальнейшем принять меры к недопущению появления на деталях окалины и ржавчины

1. Сделать химический анализ электролита и откорректировать его

2. Обеспечить тщательную промывку

3. Понизить температуру до оптимальной

Плотность тока повысить до оптимальных значений

Довести удельный вес электролита до 1,75-1,8

1. Содержание хромового ангидрида довести до оптимального значения

2. Железо из раствора удалить или разбавить электролит свежеприготовленным

2. Плотность тока повысить до оптимальных значений

Обеспечить контакт

надежный

Увеличить содержание хромового ангидрида до оптимальных значений

60 10, тринатрнйфосфат - 35 :i: 5, натриевое жидкое стекло - 15 5,.. сульфанол НП-3 15 1,5. Режим работы: температура (85 10) °С, время: обработки 15 ± 2 мии.

Технология фосфатирования деталей с предварительной подготовкой, поверхностей состоит из следующих операций:

1. Монтаж деталей на подвески.

2. Обезжиривание в растворе состава, г/л: технический едкий натр - 80 10, техническая кальцинированная сода - 60 10, тринатрнйфосфат - 85 :t 5, жидкое натриевое стекло - 15 =t 5, сульфанол НП-3 - 5 ± 1,5. Время обработки 15 2 мин, температура (85 =t 10) °С. Заменяют раствор обезжиривания раз в неделю.

3. Промывка в горячей (70-80 °С) проточной воде.

4. Промывка в холодной проточной воде.

5. Травление раствором: 160 ± 10 г/л технической серной кислоты 149. Подготовка к фосфатированию

150. Составы и режимы растворов для фосфатирования

Примечание. Кислотность раствора 60-80 точек. Числом точек называется количество, мл. 0,1 и. раствора, необходимого для титрования 10 мл фосфатирующего раствора в присутствии фенолфталеина.

151. Технология обработки фосфатной пленки

и 40 :± 10 г/л хлористого натрия. Время обработки - 20 5 мии, температура 50 =!= 5 °С. Замену раствора травления производят раз в месяц.

6. Промывка в холодной проточной воде.

7. Химическая активизация. Для получения качественной фосфатной пленки с высокими противокоррозионными свойствами рекомендуется после обезжиривания и травления проводить дополнительную обработку деталей в течение 1-1,5 мин в растворе щавелевой кислоты - 20=t2 г/л при температуре 20 :J: 2 °С. Замену раствора производят раз в месяц. После химической активизации детали без промывки поступают в ванну фосфатирования.

8. Фосфатирование раствором I или 2. Состав раствора 1, г/л: фосфорнокислый однозамещенный цинк - 50 =t 5, азотнокислый цинк - 50 ± 5, ортофосфорная техническая кислота - 14 ± 3, щавелевокислый двухводный цинк - 0,1-0,2. Режим работы: температура (60 =ь 5) °С, время обработки 20 =!= 5 мнн, общая кислотность 90 - 100 точек, свободная кислотность - 10-15 точек, коррозионная стойкость фосфатной пленки 7-8 мин. Состав раствора 2, г/л: препарат «Мажеф» - 60 5, азотнокислый цинк - 90 10, фтористый технический натрий - 3± 1. Режим работы: температура (40± ± 5) °С, время обработки 30 ± 5 мин, общая кислотность 80 - 85 точек, свободная кислотность 4-6 точек, коррозионная стойкость фосфатной пленки 9-10 мин. Фосфатные пленки, полученные при обработке деталей данными растворами, имеют мелкокристаллическую структуру с минимальной пористостью, обладают высокой коррозионной стойкостью и прочностью сцепления с основным металлом. В процессе эксплуатации фосфатирующий раствор необходимо ежедневно проверять на общую и свободную кислотность и при необходимости корректировать.

Защитное покрытие крепежных деталей низкотемпературным фосфаты-рованием. Перед фосфатироваиием детали подвергают электрохимическому обезжириванию, промывке в горячей и холодной воде и декапированию в растворе соляной кислоты 1:1. Состав раствора фосфатирования: 35- 60 г/л соли «Мажеф», 60-80 г/л азотнокислого цинка, 3-4 г/л фтористого натрия. Температура раствора 50-60 °С, время обработки деталей - 20 мин.

После фосфатирования на поверхности детален образуется мелкокристаллическая фосфатная пленка светло-серого или серого цвета, обладающая хорошей коррозионной стойкостью.

Для приготовления раствора расчетное количество соли «Мажеф» засыпают в отдельную емкость, заливают горячей водой (с температурой 80- 90 °С) и выдерживают в течение 2-3 ч. Затем раствор сливают в рабочую ванну. В отдельных емкостях растворяют расчетное количество азотнокислого цинка и фтористого натрия. Полученные растворы также сливают в рабочую ванну.

В приготовленном для фосфатирования прозрачном растворе обрабатывают случайные детали до получения раствора мутного цвета. Общая кислотность проработанного раствора должна составлять 70-100 точек, а свободная - 5-10 точек.

Корректировку раствора для фосфатирования производят по кислотности из расчета ва одну точку I г/л соли «Мажеф»-и 3 г/л азотнокислого цинка. Фтористый натрий добавляют 2 раза в неделю из расчета 3 г/л.

Химическое фосфатирование с последующей пропиткой дисульфидмо-лнбденовой смазкой ВНИИНП-229 выполняют в растворе состава: 35 г/л монофосфата цинка; 35 г/л азотнокислого циика; 15 г/л ортофосфорной кислоты. Температура раствора 95-98 °С, выдержка -5 мии Перед фос-фатированием поверхность обезжиривают. Затем на нагретый до 100°С фосфатированный инструмент наносят дисульфидмолибденовую смазку ВНИИНП-229 и выдерживают его в электрошкафу 2-3 ч при i= 150... 200 °С.

Технологический процесс одновременного обезжиривания, травления и фосфатирования. В раствор на основе препарата «Мажеф» вводят азотнокислый цинк в качестве ускорителя, борную кислоту для обеспечения стабильности раствора и увеличения прочности пленки, оксалат цинка (щавелевокислый цинк) для уменьшения шламообразования и нитрат кальция для придания пленке мелкокристалличности и повышения элластичиости покрытия.

Состав раствора, г/л: препарат «Мажеф» 100 10, азотнокислый цинк 240 + 25, фосфорнокислый однозамещенный ам1ионин 60 ±5, борная кислота 30 ± 2, сульфанол НП-3 2,5 ± 0,5, азотнокислый кальций 3,5:2:0 5 щавелевокислый аммоний 0,15:0,02, стальная стружка (стали 30, 40*. 50) 5 - 1. *

Режим работы: температура, °С, 50 =!= 2, выдержка, мин, 20 =!= 5; общая кислотность, точек, 190-210; свободная кислотность, точек, 12-18- отно-щение общей кислотности к свободной 11 - 15 ; коррозионная стойкость фосфатной пленки, мин, 10-12.

Раствор для одновременного обезжиривания, травления и форсфатиро-вания приготовляют в деминерализованной коиденсатной или умягченной воде (готовится путем добавки 2-2,5 г/л соды в водопроводную воду, кипячением в течение 1 - 1,5 ч, отстаиванием и удалением осадка).

Способ приготовления раствора оказывает существенное влияние иа шламообразование, долговечность раствора и коррозионную стойкость покрытия. Основную емкость заполняют 1/2 объема водой, растворяют рассчитанное количество фосфорнокислого г>днозамещенного аммония, сульфонола НП-3 и стальной стружки. Затем раствор подогревают до 60 °С и выдерживают в течение 3 ч. В отдельной емкости азотнокислый цинк смешивают с препаратом «Мажеф», смачивают водой, перемешиваюг и также оставляют на 3-4 ч. После этого смесь азотнокислого цинка с препаратом «Мажеф» вносят в основную емкость, добавляют рассчитанное количество борной кислоты, азотнокислого кальция и щавелевокислого аммония. Раствор доводят до рабочего объема, нагревают до 50 °С и прогревают в течение 1 ч. После прогрева раствора определяется общая и свободная кислотность, которая должна соответствовать величинам 190-210, 12-18.

Для -повышения общей кислотности на одну точку необходимо до 1 л раствора ввести выдержанную не менее 1 ч сухую смесь из расчета 1,5 г препарата «Мажеф» и 3 г азотнокислого цинка. Для понижения свободной кислотности на одну точку необходимо на 1 л фосфатированного ввести 1 мл 0,1 нормального раствора едкого натра.

Технологический процесс фосфатирования: монтаж деталей на подвески или загрузка в барабан, обработка их в кипящей воде с выдержкой 4-5 мии (при незначительном загрязнении); предварительная очистка деталей в растворе с тринатрийфосфатом и мыльным спиртом; фосфатирование деталей в растворе одновременного обезжиривания, травления и фосфатирования при 50-55 °С с выдержкой 20 мин; промывка фосфатированных деталей в теплой проточной воде при 50-60 °С, затем в горячей проточной воде при 70-80 °С трех-четырехкратным погружением; сушка деталей горячим сжатым воздухом. Температура 70-80 *С, выдержка - 8-10 мин; пропитка деталей маслом. Для пропитки деталей с целью увеличения антикоррозионных свойств используют УКРИНОЛ-11 концентрацией 40-100 г/л. Температура 65- 75 °С. Продолжительность обработки 3 1 мин.

При наличии на деталях сильных загрязнений (жирная металлическая пыль, окалина, ржавчина и т. п.) проводят предварительную очистку в растворе тринатрийфосфата 50 =!= 5 г/л и мыльного спирта 4 = 1 мл/л при температуре (50 =s 5) °С. Продолжительность обработки 8 2 мин.

Технология позволяет сократить продолжительность обработки в 2,5- 3 раза, уменьшить количество операций, расход воды, электроэнергии и материалов примерно в 2,5 раза.

Никель-фэсфатированне. Способ улучшения режущих свойств и стойкости инструментов. Обеспечивает покрытие режущей части инструментов из быстрорежущих сталей износостойкими пленками никель-фосфора. Выполияют способом химического осаждения пленки в аммиачно-никелевой цитратной ванне состава, г/л: хлористый никель 30, гипофосфат натрия 10, хлористый аммоний 100. Для поддержания кислотности в пределах рН 8-9 добавляют аммиак. Процесс химического осаждения осуществляют в ванне. При температуре 85 °С в течение 39 мин на поверхности режущего инструмента осаждается слой никель-фосфата толщиной 5 мкм.

Технологический процесс нанесения покрытия: промывка и обезжиривание химическим способом, химическое осаждение никель-фосфориого покрытия, термическая обработка инструмента с нанесенным инкель-фосфор

ным покрытием, нагрев до температуры 400-450 °С с последующим охлаждением иа воздухе.

Никель-фосфориое покрытие уменьшает силы трения при резании, резко снижает температуру резания, облегчает выход стружки, обеспечивает высокую износостойкость инструмента. Высокая твердость режущей крсмки инструмента HRCdb-68 сохраняется при температуре выше 600*0. Покрытие особенно ценно для упрочнения и воссстановления инструментов сложной геометрической формы, перезаточка которых производится по задней поверхности (например, сверл диаметром 8-35 мм).

Никель-борирование. Применяют с целью повышения износостойкости, твердости и коррозионной стойкости металла. Выполняют в растворе состава, г/л: никель хлористый 80-100, этилеидиамин 114-120, едкий натр 40-50, боргидрид натрия 0,8-0,9, фенантропин 0,02-0,25. Покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью и твердостью, фактически беспористые при толщине слоя 5-7 мкм. Другой состав раствора, г/л: никель хлористый 30, этилеидиамин 60, едкий натр 40, боргидрид натрия 0,6, таллий азотнокислый 0,1.

Никель-кобальт-фосфатирование. Выполняют в целях повышения износостойкости и антифрикционных свойств стальных деталей сложной конфигурации (пресс-формы, измерительный инструмент и т. п.), работающих в условиях трения, в том числе при повышенных температурах.

Шероховатость поверхности пресс-формы, на которую наносится покрытие никель - кобальт - фосфор, должна быть Ra = 0,040....0,32 мкм, так как покрытие воспроизводит геометрию поверхности детали. Технологические операции по нанесению никель - кобальт - фосфорного покрытия выполняют в порядке, описанном ниже.

1. Химическое обезжиривание в щелочном растворе следующего состава г/л: едкий натр 45:5, сода кальцинированная 65 =t 5, тринатрийфос-фат 25 5, стекло натриевое жидкое 7 ± 2. Температура (70 ± 5) С, продолжительность обработки 30 ±: 3 мин.

2. Промывка в горячей (70-80 °С) проточной воде.

3. Промывка в холодной проточной воде.

4. Обезжиривание окисью магния. Окись магния смешивают с холодной водой до консистенции негустой кашицы и волосяной щеткой тщательно протирают пресс-формы до полного смачивания поверхности.

5. Промывка в холодной проточной воде до полного удаления окиси магния.

6. Сушка пресс-форм горячим (70-80 °С) сжатым воздухом, если последующей операцией будет изоляция непокрываемых участков. Если же пресс-форма подвергается покрытию полиостью, сушка исключается. Изолирование участков поверхности пресс-форм, ие подлежащих покрытию, производят эмалью ХВ-124, которую наносят слоем при помощи кисти. Сушка при комнатной температуре в течение 30 мин, затем 2 ч при температуре 80-120 °С.

7. Электрохимическое обезжиривание на катоде в щелочном растворе следующего состава, г/л; едкий натр 30 5, сода кальцинированная 30 ± 5, тринатрийфосфат 20 =t 5, стекло натриевое жидкое 10:=5, температура 70 :t 5 °С, плотность тока 7.-3 AIam, продолжительность обработки 5 ± 1 мин. Анодами при обезжиривании Служат пластины из катодного никеля Н-2. Состав щелочных растворов для химического и электрохимического обезжиривания контролируют не реже 1 раза в неделю при односменной работе.

8. Промывка в горячей (70-80 °С) проточной воде.

9. Промывка в холодной проточной воде последовательно в двух ваинах. Смену воды в промывочных ваннах осуществляют со скоростью 0,7-1 объема в час. Очистку ванн следует проводить не реже одного раза в месяц.

10. Декапирование в растворе кислоты серной (100 г/л). Температура (23 ± 3) °С, продолжительность 2 мин.

11. Промывка в холодной дистиллированной воде последовательно в двух ваннах.

12. Нанесение химического никель - кобальт - фосфорного покрытия. В состав раствора входят следующие компоненты, г/л: никель хлористый 15, кобальт сернокислый 15, кислота лимонная 20, аммоний хлористый 50,