Научная статья на тему 'Влияние хромирования на физико-механические свойства металлов'

Влияние хромирования на физико-механические свойства металлов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
128
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Глянцев Н. И., Котов В. В., Стекольников Ю. А.

Исследовано влияние подготовительных операций хромирования на физико-механические свойства покрытий хромом. Показано, что максимум внутреннего трения электролитических осадков хрома обусловлен наличием в них различного количества водорода. Использование органических добавок в электролите хромирования, а также низкотемпературный отжиг, способствуют уменьшению наводороживапия осадков хрома, а высокотемпературный отжиг удаляет водород полностью.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Глянцев Н. И., Котов В. В., Стекольников Ю. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of chromium plating on physico-mechanical properties of metals

Influence of preparatory operations of chromium plating on physico-mechanical properties of coverings is investigated by chrome. It is shown that the maximum of internal friction electrolytic deposits of chrome is caused by the presence in them of various quantities of hydrogen. Use of organic additives in an electrolyte of chromium plating, and also low temperature processing promote reduction of hydrogenation of deposits of chrome, and high-temperature processing removes hydrogen completely.

Текст научной работы на тему «Влияние хромирования на физико-механические свойства металлов»

изучены на экстренном

ПГ ¿'л

iWU,

а отгонки 125 °С и её интенсивна 1 кг абс. сухой массы древес-ри этих условиях выход пихтового 3 'о и

О

ЛИТЕРАТУРА

Птыптгмтт АЛ^ Онатш ЕМ, Проотюдство кормовых и биологически штвпых продуктов т отходов и

4.

5.

того сырт, Красноярск

СибНИИЛИ I99CX €.57-62.

Теш чу к PJML н лр, Промышленное использование

дерева. Обз. инф. Лесо^кепяуапшня и лссосшши. 1QH

Вып.!2. 44 е>

Вщвытт И.И., Шивырии В,С. Сит-стическис

дукт из канифоли и скипидара. Горький: Вятское кн.. шдчш* H)7Ct С, 2(В-2ИА Полуд н и «и и а €3. и лр. Диетиешшш* и се иеиош^юва нас. Красноярск: СТИ 1978, С. 157-165. Hohe LЖ» Esscnzc deriv, A gram.. I983L Vol, 53.. N 2 P. 148-

* афедоа промышленной ишлопш.

штатов химических

X'tera

УДК 621,793:539.67

Н*И* Глянцев, В,В, Котое^ КХА» Стеколышкое ВЛИЯНИЕ ХРОМИРОВАНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

(Воронежский государственный аграрный университет им. К,Д. Глинки)

E-mail: [email protected]

Исследотно влияние подготовительных операций хромирования на фитко-механические свойства покрытий хромом. Показана, что максимум внутреннего трения электролитических осадков хрома обусловлен наличием в них различного количества водорода, Использование органических добавок в электролите хромирования* а также низкотемпературный отжиг, способствует уменьшению штодорожшшпин осадкой хрома, а высокотемпературный отжиг удаляет водород полностью*

Рассмотрено влияние многократного хромирования в разбавленном злеггролнте и термообработки на механические свойства металлов (<л\40Х, 65 Г\ Х18Н10Т, ЗОХГСА, медь), такие как предел текучести, прочность сцепления хромового покрытия с основой, циклическую долговечность, преде;! выносливости* Исследования проводили на сталях 40Х, 65Х, Х1Ш10Т, 30ХГХЖ меди. Образцы хромировали в мало концентрированном электролите при 55°С и плотности тока 50 А/дм" с предшествующей и последующей термообработкой (таблЛ), Снятие хромового покрытия с образ-

цов проводили электрохимически в щелочном

табя,2 и на прочность сцепления хромового покрытия со сталью 4 ОХ-в таблЗ,

Таблица /

Режимы термообработки до (числитель) и после иаиесения покрытия (знаменатель)

Table 1 Modes of heal treatment up to (numerator) and

Как следует из табл. 2 и 3, многократное

■л .с

хромирование не влияет на механические свойства металлов, а также не снижает прочности сцеп-

леиия хромового покрытия с основой, по сравнению с однократным (не зависит от состава сталей), что можно объяснить удалением поверхностного слоя в процессе пескоструйной обработки и влиянием термообработки после электрохимического покрытия.

Таблица 2

Ел ни и не многократного хромирования на механические свойства сталей 40%* 65 Г, Х18Н10Т, 30 X ГС А при толщине покрытий 200 мкм. ТаЫе 2, Influerice of repeated chromium plating on mechanical properties of steels 40X, 65Г, X18HIDT, 30ХГСА with thickness of й covering 200 microns,

tw. Ы Mi.......... I .................. MM' * и 11111111111111111111 Ц1ЩЦ1Щ% rt tU-J й • Hrf УЛЪ ...................It*' *...............IIII

Состояние Исходный

Хромиров

3- Кпатно;

3

Влияние многократного хромирования т прочность

сцеплении хрома со стальной основой и медью Table 3. Influence of repeated chromium plating on durability of ehrome coupling with a steel basis and copper

• • • .............••'"'................................pi' Г Г Г Г Г Г [^^■'■'■'■'■'■'т'гУгУгУгУ^ f AJ 1*1 11*11 I*-------------------------------frr.........^^»»^»»^»а^лу^п...!^^^ ........ tl Д Mi M.....................

Состояние образца | Среднее значение проч-

Таблица 4

многократного хромирсимшгя ш цикл и чешскую долговечность палей . Influence of repeated chromium plating on cyclic durability of steel

v&ti образцов I Циклическая лопгоштпоаъ,

ФК+К-Н111 I'.'.'I'.'I''

ное хромирование с про межуточной доводкой Шлнфошшис* nccmcr-руйиая обработка, 6 крат not хромирование без очной доводки

ювание, иескос

ботка* С: ное хромирование с про

межуточной доводки

..........................nVii............nnmmmnmiiTHiuiJoa^

Таблица 5

технологи чески ж операций жро^иироваиив на остаточные напряжения в поверхностном елое

металлов

Tibie 5- Influence of technological operations of chromium piafing on residual pressure In a superficial layer

of metals

Термообработка, хромирование, термообработка, доводка до

ИИ

Результаты, приведенные в табл.4 ли отсутствие влияния многократного имя на циклическую долговечность металле торазз находится на уровне циклической до; иоети одвохратнохромировашшх. и исходнь В ряде случаев наблюдается

¿1

ттс с

мающих напряжении в слое при пескоструйной, алмазной

табл. 5), что препятствует

3 тыс.

тате воздействия циклических нагрузок е основу.

проведена через 11 тыс. циклов для мели, (ля сталей при Тишж 850 МПа (ре-шютки до и после хромирования в число циклов до разрушения после хромирования составило 5? тыс. тыс. для всех сталей что хромирование ж на предел выносливости сталей

тя меди и

л.з следует

(около 16^

для меди и 23% для сталей при 3+6 кратном

ногократное хромирование уменьшает предел ческии фиолетовый), и индиго

й (150 г/л СЮ, + 1,5 г/л H2S04) с добавками КФ (кристалли-

и), и индиго (150 г/л CrO'i + 1,5

выносливости на 7-8 % относительно однократ- г/яН2$()4+ 1 г/л КФ или индиго) ного как у меди, так и сталей. При нанесении Резуль

хромовых покрытий наблюдается ухудшение л л а- чески осаждег

гаты измерения ТЗВТ электролиги

ного хрома представлены на рис. 1 »

стических свойств основы в результате возникновения водородной хрупкости. Ухудшение механических свойств при хромировании наиболее значительно при малых толщинах покрытия, а с рос толщины покрыт

ских свойств. Использование в стандартном или

IX

лей типа к р и стал л и ч ее ко го фиолетового (КФ) и

приводит к выглаживанию

снижая влияние выносливости сталей, хотя выделения водорода практически не изменяется:

поляризации. Таким образом* многократное хро-

как сталей так и ти-

использовано при

мирование не влияет на ность и предел выносливости тановых. сплавов и может быть восстановительном ремонте.

Известно, что физические с металла зависят и в значительной ются способом его получения логического осаждения металла процесс является очень сложным, т.к. на него влияет факторов [1]. Однако исследований тролитических осадков необходимы рокого применения в качестве

свойств зяех-из-за их щи-и деко-

изучена температурная зависимость

И-

от -200 до

непос , используя и

образна в темпе 30 °С. Низкие

<ая через нее

Для исследования использовались образцы юй 2-6 мм, толщиной 5-30 микрон. Хром оса-

НОИ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

мкм и чиегттои еннямм растворялась в азотной кислоте.

о* которая пе

е покрытия получали при шют-

Q1 > 10*

2Q

6

т*с

Рис. L (ТЗВТ) ' разбашгеш

Fig. Т Tt

irolytic < without

[.шурнйя зависимость внутреннего трения итмчеекого хрома из универсального {I) и Ч) (2) электролитов ос i л обивок и с лобзиками КФ (3) и индиго (4). lure dependence of infernal friction (TDIF) dec-from universal (1) and the diluted (2) electrolyte Ives and with additives KF (3) and indigo {4'}.

н аил ю дается четко выраженный мак-, наблюдаемый при частоте измерений 700 Гц в интервале температур 20-30 °С В работе [2] на ТЗВТ хрома металл у рги ч ее ко го способа производства (чистотой 99,99 % после 1,5 часового отжига ори температуре 1000 °С) выявленный нами максимум ВТ не проявляется. Авторы работы [3], изучая ТЗВТ электролитического хрома, получен ного из злектрол и та 2 М Сг£М'0Д)2 М Н2$04 при различных плотностях тока и темпера-туре 65 наблюдали одну из ветвей данного максимума, расположенную в области положительных температур. Они предсказали температурное положение максимума и предположили возможные причины его появления.

Полученные результаты подтверждают, что выявленный максимум ВТ обусловлен наличием различного количества водорода в иссле-

Известно, что значительная часть водоро, удаляется из электролитических осадков металлов

постах тока 50-80 А/дм2 в следующих злектроли- ПРИ низкотемпературном отжиге (

50 °С),

тах.

- 2,5 г

а полностью >600 °С).

после высокотемпературного

I w ^ЖШУШУШИЦЦЦЦЦЦЦЦЦЦЙУЙ I »*> 11Г

Í iB I -ш

версальнага

зяи тческот хрома, получен*

от

С\

ira; (2)

осле oimrü

га из ун = 120°С.

2. TDIF electrolytic ihe с electrolytes; (2) - after processing 120 °C\ íí*^*

nmcessím*

ir;(3)-

На рис.2 приведены' ТЗВТ с кого хрома после получения (кр вуюших отжигов (кр,2,3). Сопоставление приведенных на рисЛ и 2 результатов свидетельствует о том, что максимум ВТ, наблюдаемый

действительно обусловлен наличием в образ цах различного количества водорода. Поскольку 1 разбавленном электролите (риеЛ, кр,2), электролите с добавками КФ (крЗ) и индиго (к при электроосаждении выделяется намного меиь-

•Г* J ¿ъ

его положения, уменьшается по величине рат К этому же приводит и иишотемпературный отжиг (рис.2, кр>2). Высокотемпературный отжиг удаляет электрод ити ческий водород пс поэтому максимум ВТ исчезает (рис.2,1

Наблюдаемый на ГЗВТ высоким фон В] (риеЛ, крЛ-4) может быть связан с высоким уров

Подобное наблюдалось нами при изучении ТЗВТ

желя, полученного различными е croco данном случае, достаточно «толстые» (то/ ice 10 ыкм) образцы элеггрол ити чес кого местами самопроизвольно отделяются от подложки, а измерение ВТ при темпе) С невозможно и>за быстрой тс, 1), Высокотемпературный снижает уровень внутренних жений за счет протекающих процессов

XI

X вы

отжиг

2

¿■-ft

v* ir-

осадков фон и значение величины ВТ ет близкими к значениям для екого производства.

в качестве мо испоJ

ЛИТЫ С ДОШ

образом, ори использо тиюнальных покрытий

ть при электроосаждеш ами< т.к. в этом случае покрытия мини?

и-

St в.-"

ХрОМИрО]

?дпочтителен импульс-:пользуя метод Бокса

"И тс

й ».i ^

о

грдость*

Значения факторов в центре ш А/дм2 и ?0°€\ Толщина покрытий

элскт

¡i»!

К J¿.

г/л í bS04 + 1 г/л

(*

М - 755 + 115 хо —- 105 х2 + 95хгх_,

- 0,010 x¡ - 0,035 х2.....0,020 хгх2

+ 0,90 к i - 0,70 х2......0,15 хгх2, %

+ 8,80 X} - 3,60 х;>.......0,45 xf«X2, мкм/чае

читанные значения параметров по этим уравнениям совпадают с экспериментальными. Наибольшая скорость осаждения хрома еоот-ia плотности тока Ш А/.

ГХ 'íi

Í Л

Хрома В у НИ ВС)

« с

.зле

^ 0 ^

я: a- Х^55~ЫР€

t-70'Ч.

А/т\ х*500;

chromic covering

■л»;

биПОЯЯ!

им пул

я а

ка привело к незначительному снижению на во до-

интервале температур и ч:яьно снижение наво-

диго по-

зволяет уменьшить водородное охрупчивание

на стационарном, так и импульсном режиме поляризации и получить слоистые осадки хрома высокого качества (рис3),

Л И ТЕ Р А ТУРА

L Птпткш B.C. Внутреннее трение в мегаллах» ML: Металлургия, 1974, 350 с,

2> Осетии кой ВХ'.\* Ш^ршаков U.M., Мжжтттт 3.SVT В сб.: «Рс^аксзшшнмыс явления п жгшитх и сшшшш*.. Тр. IV ВееСо конф. ML: Мсштургттгг. 1963. С, 165-170,

3. Грзнисии Э.АМ Фалмчева A-MU Алтухов BJC, Электрохимия, 197 L Т 7. С. 1131-1 Ш,

4. Постников ВХ\, Т к&чт В.В*, Ковалеве км й ВЖ Фит» ХОМ 1988. Ks 3, С. 82-К5.

УДК 69143:66.043.7

С* Абдрахнмова

Ее,0> И А12Оз НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ

КИСЛОТОУПОРОВ МЕТОДОМ РЕГРЕССИОННОГО

(ПК «Наука», Усть-Каменогорск, Казахстан)

Методом регрессионного аиалит изучено влияние А 120$ и на фи ¿ико-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

механические свойства кислотоуноров* Установлена прямая зависимость между пока-лат ел ям и морозостойкости и водопегл&щеним кислотоупоров от содержания а

к и сл от ост ой каст и и термостойкости от Исследования покатли* что с увели-

чением в составе керамических масс содержаний А120$ увеличиваются кислотостой-кость и термостойкость кислотоупорое* Увеличение в составах приводит к сни-

жению водопоглощения и увеличению морозостойкости кислотоупоров*

и €1

Несмотря на определенные успехи, дос-игиутые в республиках СНГ в области произвол-

кислотоупорного кирпича и плиток, расши<

качества, по

а и

обеспечено

улучшения г удовле

: роблс

шикат ш скани я качествен ног

Поэте-1ЬЯ для

из

важнейших в Западной Сибири и в Казахстане

шот Г

риалы с повышенным содержа]

S

мини я (АЬОз более 18%), небольшим соде] ем оксида железа и кальция (Fe^O;* менее СаО менее 2%), Из масс на основе тугоплавких г mm с повышенным содержанием VciQ\ низким содержанием АЬОз получить качеа ны.е кнелотоуиоры практически невозможно.

В качестве отощителя при проиг кислотоупоров в керамических массах и ется шамот. Его получают при обжиге глины интервале температур 1200-! 250еС г лощения менее 5%). Получить вью ный шамот на основе низкосортных тугоплавких пи-шах весьма затруднительно. Поэтому из

"VTD

состоящих из низкосортных тугоплавких глин и шамота, не представляется возможным получить качественные кислотоупорьг Наши исследования показали, что в качестве отощителя целесообразно использовать пирофиллит, в котором содержание

30%, а Ре203 менее 1% [2-5]. Исполь-•ше пирофиллита в составах керамических позволит получить кислотоупоры на основе техногенного сырья цветной металлургии — глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд, содержащей повышенное количество оксида железа (¥с20^>5%) [6-8],

ЧИТАЛЬНАЯ ЧАСГЬ

с.

определения влияния ге2из и ,л 3 ^ шзикочмеханические и химические свойства ки-

и с п о л ьзовал с я достато ч но рас и р о« и метод лииеннои регрессии. Он гюзво-выявить, как изменения одной переменной т на другую [9,10], Модель строится, основываясь на результаты ф&ктичес кого эксперимента, аналитически описывая результаты серии ош>ь

При проведении эксперимента некоторые

оры, такие как давление

а, не изменя

и тем-

а./?

своих значении.

И ХИМИЧЕСКА.

006 т

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.