ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства никель-фосфорных покрытий из "Повышение надежности и долговечности деталей машин химическим никелированием " Твердость никель-фосфорных покрытий. Одна из наиболее важных механических характеристик металлов — твердость. Мерой твердости является величина сопротивления металла деформации при вдавливании в него твердого наконечника — индентора. [c.53] Твердость электролитических никелевых покрытий сравнительно невелика (около 300 кг мм ), и они обычно не используются в качестве средства для упрочнения поверхности деталей. [c.53] Что касается никель-фосфорных покрытий, то уже в исходном состоянии, т. е. непосредственно после осаждения, их твердость в 1,5—1,8 раза больше, чем электролитических никелевых покрытий, и составляет около 450—480 кг мм . [c.53] Выше было показано, что термообработка никель-фосфорных покрытий изменяет их исходное структурное состояние повышается степень упорядоченности твердого раствора фосфора в никеле при определенной температуре нагрева образуется двухфазная система, состоящая из твердого раствора и химического соединения NigP. Указанные структурные превращения сопровождаются существенным изменением твердости никель-фосфорных покрытий. [c.53] Уже первые опыты показали своеобразный характер изменения твердости покрытий при нагреве. До температуры 400° твердость покрытий возрастает и достигает величины 850—950 кг мм . Дальнейшее увеличение температуры нагрева приводит к снижению твердости, величина которой после нагрева при 800° становится сравнима с исходной твердостью покрытий, замеренной непосредственно после осаждения. [c.53] Исходя из этих соображений, был изучен характер изменения твердости покрытий, полученных из щелочного раствора 4щ и кислого раствора 4К. Эти покрытия содержали соответственно около 5 и около 9% фосфора (фиг. 38). [c.55] Как видно цз представленных графиков, изменение твердости покрытий, содержащих различные количества фосфора, протекает при прочих равных условиях термообработки различно. [c.55] Дальнейшее увеличение температуры нагрева приводило к более быстрому возрастанию твердости тех и других покрытий. Максимальная твердость при 500° достигалась уже после 10-минутного нагрева. [c.56] Из приведенных графиков видно также, что максимальная твердость покрытий с 9% фосфора выше, чем покрытий с 5% фосфора, и составляет около 1050 кг/мм (против 850 кг/мм ), что может быть объяснено большим количеством второй фазы NigP в покрытиях с 9% фосфора. [c.56] На фиг. 39 показана микроструктура осадков с 9 и 5% фосфора после часовой термообработки при 600°. На поперечном шлифе видны отпечатки индентора, показывающие, что твердость покрытий с 9% фосфора выше. [c.56] Увеличение продолжительности нагрева свыше 10 мин (при 450° и более) сопровождается уменьшением твердости покрытий, что объясняется коагуляцией частиц второй фазы N 3 (фиг. 40). [c.56] Небезынтересно отметить, что время нагрева, при котором достигается максимальная твердость покрытий, сравнимо со временем, необходимым для получения максимальной прочности сцепления покрытий с основным металлом. Это дает основание полагать, что протекающие при нагреве покрытий диффузионные процессы, приводящие к структурным превращениям в осадках, сопряжены во времени с диффузионными процессами, протекающими на границе покрытие — основной металл и способствующими повышению сцепляемости покрытий. [c.56] В табл. 14 и на фиг. 41 приводятся результаты определения микротвердости покрытий с 9 и 5% фосфора после термообработки при различных температурах и выдержке в течение 1 ч. [c.56] Следует отметить, что пойышение твердости никель-фосфорныХ покрытий приводит к увеличению хрупкости, снижающей их эксплуатационные свойства. [c.57] Таким образом, проведенные разносторонние исследования твердости никель-фосфорных покрытий показали, что эта характеристика определяется рядом факторов, наиболее существенными из которых является количественное содержание фосфора в осадках, температура и продолжительность термообработки. [c.58] Эти обстоятельства необходимо учитывать при определении целесообразных областей применения никель-фосфорных покрытий. [c.58] Износостойкость никель-фосфорных покрытий. В процессе работы машин вследствие относительного перемещения и трения сопряженных деталей изнашиваются их рабочие поверхности. Износ деталей является одной иа основных причин, приводящих к снижению надежности и долговечности машин. Поэтому повышение износостойкости деталей имеет первостепенное значение для увеличения надежности и сроков службы различных машин и механизмов. [c.58] Для определения целесообразных областей применения никель-фосфорных покрытий в качестве износостойкого материала необходимо знать величину их весового износа в сравнении с другими хорошо зарекомендовавшими себя износостойкими материалами, например с хромовыми покрытиями. При этом прежде всего необходимо знать износостойкость никель-фосфорных покрытий при трении в паре с такими широко распространенными в машиностроении материалами, как сталь, чугун, медные и алюминиевые сплавы. [c.59] Первая серия исследований по определению износостойкости никель-фосфорных покрытий производилась на лабораторной машине трения типа 77МТ-1 с возвратно-поступательным движением при скорости 0,3 м/сек (фиг. 42). Покрытия наносились на нижний образец — плоскую пластину, изготовленную из стали или сплава Д1. Верхние образцы изготовлялись из стали ЗОХГСА, бронзы Бр. АЖМц или сплава Д1. [c.59] Перед испытанием на изнашивание образцы прирабатывались в течение 20—24 ч при постепенном повышении нагрузки, пока не достигалось полное прилегание поверхностей трения. После этого начинались непосредственно сами испытания. Величина износа определялась взвешиванием образцов на аналитических весах с точностью до 0,1 мг. Испытания производились в условиях граничной смазки или без смазки, т. е. в условиях сухого трения. [c.59] Вернуться к основной статье