ПОВЕРХНОСТИ Покрытие сплавами и металлами Характеристика

Электроискровую обработку применяют для упрочнения поверхностного слоя металлов деталей машин, пресс-форм, режущего инструмента. Упрочнение состоит в том, что на поверхность изделий наносят тонкий слой какого-либо металла, сплава или композиционного материала. Подобные покрытия повышают твердость, износостойкость, жаростойкость, эрозионную стойкость и другие характеристики изделий. [c.403]

Основное назначение этих покрытий — придание свойств паяемости поверхности при одновременной защите от коррозии. С этой точки зрения применение оловянно-свинцовых покрытий более предпочтительно, так как в этом случае возможно более широкое варьирование составов осадков, а материал покрытий идентичен материалу наиболее широко используемых в практике оловянно-свинцовых припоев. В результате обеспечивается однородность структуры паяного шва, исключается образование гетерогенных систем со сложной структурой, вызывающих хрупкость соединения. В общем случае мелкозернистые блестящие покрытия сплавами олово—свинец в какой-то мере могут быть заменой покрытиям из драгоценных металлов по своим электрическим параметрам и длительности сохранения паяемости. Средняя удельная электропроводность оловянно-свинцовых покрытий сопоставима с аналогичной характеристикой золотых покрытий. [c.257]

К группе конверсионных относят неметаллические неорганические покрытия, которые не наносятся извне на поверхность деталей, а формируются на ней в результате конверсии (превращений) при взаимодействии металла с рабочим раствором, так что ионы металла входят в структуру покрытия. Основой их являются оксидные или солевые, чаще всего фосфатные пленки, которые образуются на металле в процессе его электрохимической или химической обработки. Наиболее широкое распространение получили оксидные покрытия алюминия и его сплавов. Это связано с тем, что по разнообразию своего функционального применения, определяемого влиянием на механические, диэлектрические, физико-химические свойства металла основы, такие покрытия почти не имеют равных в гальванотехнике. Полученные оксидные пленки надежно защищают металл от коррозии, повышают твердость и износостойкость поверхности, создают электро- и теплоизоляционный слой, легко подвергаются адсорбционному окрашиванию органическими красителями и электрохимическому окрашиванию с применением переменного тока, служат грунтом под лакокрасочные покрытия и промежуточным адгезионным слоем под металлические покрытия. Эти характеристики относятся к оксидным покрытиям, полученным электрохимической, прежде всего анодной обработкой металла. Хотя выполнение химического оксидирования проще, не нуждается в специальном оборудовании и источниках тока, малая толщина получаемых покрытий, их низкие механические и диэлектрические характеристики существенно ограничивают область его применения. [c.228]

Таким образом, все изученные кремнеорганические соединения при нанесении на анодированные сплавы алюминия не дают возможности получить гидрофобное защитное покрытие с необходимыми техническими характеристиками. Так как причиной этого является отсутствие прочной химической связи между оксидированной поверхностью металла и водоотталкивающим кремнеорганическим покрытием, необходимо было найти промежуточный слой, обладающий высокой адгезией как к оксидированной поверхности металла, так и к гидрофобной пленке. [c.203]

В ряде отраслей промышленности большое число деталей машин изготовляется из алюминия и алюминиевых сплавов, обладающих по сравнению с другими металлами незначительным удельным весом и достаточно высокими механическими характеристиками. Алюминий и алюминиевые сплавы широко применяются для изготовления деталей различных двигателей. Все большее распространение находит этот металл и его сплавы для изготовления предметов народного потребления и для других целей. Известно, что алюминий и его сплавы достаточно устойчивы в коррозионном отношении в основном за счет того, что на их поверхности имеется твердая окисная пленка, в некоторой степени препятствующая развитию коррозионных процессов. Однако естественная окисная пленка очень тонка и пориста и не может служить надежной защитой деталей из алюминия и его сплавов от коррозионных разрушений. В связи с этим почти все алюминиевые детали после их изготовления подвергаются специальной обработке — оксидированию. Этот процесс, заключающийся чаще всего в обработке алюминия и его сплавов в сернокислом или хромовокислом растворах под током приводит к образованию на поверхности более толстой и прочной окисной пленки, защитные свойства которой значительно выше, чем пленки, самопроизвольно образующейся на воздухе. Но и искусственная окисная пленка не всегда может надежно предохранять алюминий и алюминиевые сплавы от разрушений. В некоторых специфических условиях эксплуатации деталей наблюдаются значительные коррозионные поражения поверхности или ее механический износ, происходящий в результате абразивного воздействия твердых мелких частичек. В связи с этим увеличивается шероховатость поверхности деталей, уменьшаются размеры и дальнейшее использование этих деталей становится невозможным. В таких случаях возникает острая необходимость в восстановлении деталей и в их защите от коррозии и износа путем применения более эффективных способов, чем анодное оксидирование. К таким способам относится нанесение на алюминий и алюминиевые сплавы металлических покрытий электролитическим способом. [c.95]

Результаты исследований влияния разных покрытий на механические характеристики конструкционных материалов приведены в работах [И, 20—211. По современным представлениям о разрушении металла предполагается, что покрытие, препятствуя выходу дислокаций на поверхность, может в одних случаях упрочнять основу, а в других — разупрочнять. Эффект влияния покрытий на основной материал будет зависеть от условий, определяющих динамику дислокаций на поверхности раздела [22]. Результат же взаимодействия дислокаций с границей раздела основа — покрытие связан с двумя типами источников дислокаций — объемными и поверхностными. Объяснение роли покрытий в упрочнении сплавов с позиций дислокационных представлений об изменениях в структуре поверхностных слоев в процессе деформации дается и в работах [23, 24]. [c.21]

Плазменное напыление покрытий имеет ряд преимуществ по сравнению с защитными покрытиями других видов сверхвысокие температуры плазменного напыления позволяют расплавлять и наносить различные материалы с высокой температурой их плавления поток плазмообразующего газа, не содержащего кислорода, позволяет напылять материалы без их разложения, не допуская окисления поверхности обрабатываемого изделия поток плазмы дает возможность получать сплавы различных материалов, в том числе тугоплавких, теплостойких, и наносить многослойные покрытия высокая скорость потока газа позволяет увеличить плотность покрытия до 98% и достичь прочного сцепления с основным металлом заготовки покрываемая поверхность заготовки нагревается до температуры не выше 200° С, что исключает коробление деталей и позволяет наносить материал на дерево, пластмассы и т. п. энергетические характеристики потока плазмы легко регулировать в зависимости от требований технологии, что неосуществимо при газопламенном методе напыления. [c.327]

Нанесение контактных покрытий часто является первым этапом обработки поверхности. Перед нанесением эмали, например, для. улучшения сцепления предварительно никелируют чугун или сталь. Для улучшения электрических характеристик благородные металлы осаждают на медь и ее сплавы. В машиностроении применяется лужение алюминия и сплавов меди, чтобы облегчить пайку. [c.207]

В брошюре приведены краткие сведения об основах процессов очистки поверхности различных металлов и сплавов как методе декоративной отделки и подготовки деталей перед нанесением гальванических и химических покрытий. Даны характеристики отдельных способов механической подготовки, обезжиривания, травления, химического и электрохимического полирования. Приведены схемы технологических процессов очистки и отделки деталей из различных материалов. [c.2]

Образцы обычно изготовляют в виде пластин достаточного размера, чтобы избежать эффектов, возникающих вблизи кромок образца. Кромки (торцы) образца обычно защищают, если влияние незащищенных углов может повлиять на результаты испытаний. Пластины могут включать структурные особенности листов, пазы или выемкн, сварные швы, острые углы, углубления или впадины в зависимости от условий, в которых они должны применяться. Было найдено, что состав основного металла во многих случаях влияет иа эксплуатационные характеристики органических покрытий. Состав сплава является важной переменной испытаний и должен быть рассмотрен при сопоставлении полученных результатов испытаний. Особенно важно отметить, что шероховатость и чистота поверхности, которые сильно влияют на адгезию, должны тщательно контролироваться и что методика проведения контроля должна отмечаться в протоколе испытания. Обычно доби. ваются высокой степени зачистки поверх- [c.594]

Тугоплавкие металлы (вольфрам и молибден), имеющие высокую энтальпию частиц при напылении (соответственно в расплавленном состоянии 31 и 26 ккал1моль), обеспечивают надежное сцепление покрытия с металлическими подложками без специальной подготовки поверхности (исключая медь и ее сплавы). Для получения аналогичных результатов при напылении менее тугоплавких металлов необходимо псско-струить изделия перед напылением. Металлы с более низкой энтальпией частиц образуют покрытия с меньшей прочностью сцепления. Однако, несмотря на хорошие механические характеристики, ни вольфрам, ни молибден не могут рекомендоваться как покрытия или подслои для работы при повышенных температурах в активных средах. Они интенсивно окисляются при температуре 300—400° С, и образующиеся летучие газообразные окислы взрывают защитное покрытие. Перспективным ма- териалом для напыления является никель-алюминиевый порошок. За счет экзотермической реакции между никелем и алюминием его энтальпия при паныленит может достигать значений, близких к энтальпии вольфрама и молибдена. [c.53]

Далее, при выборе эффективного для данных условий электролитического покрытия необходимо установить по характеристикам коррозиеустойчивых зашитно-декоративных, износоустойчивых и специальных покрытий следующее а) поведение выбираемого металла покрытия при работе в данной среде б) состав и свойства металлов или сплавов, соприкасающихся друг с другом в узле, и в соответствии с этим — допустимость контакта покрытия с материалом других деталей в узле в) наличие и характер механических нагрузок при одновременном действии коррозионной среды (если таковая имеется) г) возможность нанесения покрытия равномерным слоем на всю защищаемую поверхность детали или изделия д) требования к внешнему виду покрытия е) стоимость нанесения покрытия. [c.74]

Бартч и Ньюджинс [132] провели исследования с целью выработки рекомендаций по покрытиям для тугоплавких сплавов ниобия, тантала и молибдена, являющихся наиболее перспективными конструкционными материалами, например для теплозащитных узлов возвращаемых ступеней космических аппаратов или для двигательных установок последних. Обладая достаточно высокими прочностными характеристиками при температуре 1660 К и выше, они очень быстро окисляются в атмосфере, если не защищены специальными покрытиями. Жизнеспособность этих покрытий уменьшается с ростом температуры и уменьшением давления. Поэтому необходимо держать систему металл — покрытие как можно при более низкой температуре. Этого можно достигнуть, увеличив излучательную способность наружной поверхности. [c.206]

Палладиевые покрытия находят все большее применение благодаря своей относительно невысокой стоимости и тому, что палладий менее дефицитен из всех остальных платиновых металлов. За последние годы возросло применение палладия для покрытий электрических контактов в радиотехнйчёской аппаратуре, в аппаратуре связи палладием покрывают контакты.переилючрт лей, штепсельных разъемов печатных плат. Применяя палладий, надо,помнить, что он обладает большой каталитической активностью и появляющаяся пленка на поверхности слаботочных контактов может привести к заметному повышению переходного сопротивления, поэтому необходимо очень осторожно подходить к применению палладиевых покрытий в герметизированных системах. Необходимо также учитывать, что палладий легко адсорбирует водород, а это оказывает неблагоприятное действие на прочность сцепления покрытия с основой. Если же контакты. покры,тые палладием, работают при большой силе тока, то образовавшиеся на поверхности детали, пленки не оказывают влияния на электрические характеристики.. Широкому распространению палладия способствуют также новые разработанные технологические процессы получения достаточно толстых покрытий. Палладированный титан в нейтральных и щелочных средах может использоваться в качестве нерастворимых анодов. Толщина палладиевых осадков в зависимости от назначения может изменяться от 3—5 мкм до 20—50 мкм (для контактов и при защите от коррозии). На основе палладия могут быть получены многие сплавы, которые в ряде случаев могут заменять палладиевые покрытия. Такие сплавы, как палладий — никель, палладий— кобальт, палладий — индий, палладий — медь, палладий — олово с успехом могут применяться для покрытия электрических контактов. Свойства палладия во многом зависят от условий получения и состава электролита, из которого он получен. [c.55]

Влиянию ионного внедрения шести различных элементов в поверхностные слои стали 45 на триботехнические характеристики при фреттинг-процессе посвящена работа [181]. Авторы рассматривают ионную имплантацию как технологию, позволяющую получать пленку-покрытие, своеобразный поверхностный сплав с переменным составом, постепенно переходящий в основной металл. Результаты испытания на изнашивание при фреттинг-коррозии показали, что образцы после имплантации изнашиваются меньше. Так, при внедрении ионов бария фреттинг-усталостная прочность при базе 10 — 10 циклов повышается более чем на 30%. Это происходит вследствие того, что во-первых, на поверхности образца образуется плотная, прочная и пластичная окисная пленка ВаТЮз, во-вторых, отсутствует явление схватывания, в-третьих, в поверхностных слоях наводятся весьма значительные напряжения сжатия. Нанесенные пленки уменьшают коэффициент трения на 10—17% и сохраняют его в течение длительного времени испытаний, причем изнашивается в основном неупрочненный контробразец. [c.106]

Перед пайкой титана с алюминием или алюминиевыми сплавами применяют предварительное алитирование титана в жидком алюминии, перегретом до температуры 720—790° G. Перед погружением титана в ванну поверхность жидкого алюминия раскисляют флюсами, содержащими хлористые и фтористые соли щелочных металлов (например, флюсом 84А) длительность алитиро-вания обычно не превышает 10—12 мин. Пайка титана и его сплавов на воздухе легкоплавкими оловянными припоями может быть выполнена только по предварительно нанесенному покрытию из химического или гальванического никеля, меди, олова. Прочностные характеристики таких соединений не превышают 5 кгс/мм . [c.309]

Скорость коррозии электрохимически полированной пружинной стали 60С2 в атмосфере 98 % относительной влажности и температуре 40 °С в 1,5—2 раза ниже, чем полированной механически (рис. 3.4 [27]). При электроосаждении гальванических покрытий на электрохимически полированную поверхность металла-основы формируются более мелкокристаллические и малопористые осадки, возрастает их стойкость против механического износа (рис. 3.5 [26]). Благодаря этому толщина серебряных покрытий, используемых для антикоррозионной защиты, в ряде случаев может быть уменьшена на 20—25 %, а используемых для работы в условиях фрикционного износа, например на электрических контактах,— на 10—15 %. Повышаются предел упругости и релаксационная стойкость пружинных сплавов. Снижается наводороживание стальных электрохимически полированных пружин при последующем цинковании. Предел выносливости нейзильбера толщиною 0,3 мм — характеристики во многом определяющей долговечность работы деталей, в результате электрохимического полирования увеличивается, по сравнению с исходным состоянием, на 56 %, а при последовательной термообработке и полировании — на 84 %, в то время, как применяемый обычно отжиг повышает предел выносливости лишь на 40 %. Специфичность влияния электрохимического полирования, по сравнению с другим способом снятия внешнего слоя металла — химическим травлением хорошо видна по изменению коэрцитивной силы электротехнической стали (рис. 3.6 [26]). При одинаковой толщине растворенного слоя металла в первом случае коэрцитивная сила снижается почти на 80 % по отношению к исходному значению, а во втором—лишь на 35—40%. Очевидно, что улучшение электромагнитных и некоторых других характеристик металла связано 72 [c.72]

При этой форме коррозии на поверхности незащищенного металла или под слоем защитного покрытия образуются неразвет-вляющиеся канавки, заполненные продуктами коррозии. Такая коррозия нечувствительна к структуре материала и в большей степени воздействует на внешний вид, чем на прочностные характеристики, хотя тонкая фольга может быть разрушена насквозь, а повреждение покрытия тонких плакированных листов (например, используемых в авиационных конструкциях) может обнажить менее коррозионностойкий алюминиевый сплав основы. Нитевидная коррозия алюминия встречается не очень часто. Это находит отражение и в том, что в обзорах ей придается небольшое значение [ ШТ. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...