Химические методы поверхностной обработки

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ [c.60]

Химический метод упрочняющей обработки поверхности состоит в удалении поверхностного слоя (50—150 мкм) и залечивании поверхностных дефектов путем обработки поверхности стекла различными химическими реагентами. [c.355]

Поверхностная обработка вольфрама перед спаиванием предусматривает создание шелковисто-белого, слегка матового по,крытия на поверхности. Обработка поверхности производится различными химическими и электролитическими методами. Хорошим способом обработки является травление в щелочном растворе железосинеродистого калия. Рекомендуются следующие составы растворов для химического травления [c.320]

Для получения стеклянных волокон ярких окрасок применяются методы поверхностной химической обработки различными органическими красителями. Однако данные методы крашения используются для производства декоративных стеклянных тканей. [c.255]

Известные в промышленности и лабораторной практике технологические процессы поверхностной обработки алюминиевых сплавов можно классифицировать в зависимости от методов обработки, применяемых для этой цели. Однако такая классификация группирует лишь методы обработки и ничего не говорит о физико-химических свойствах, которые приобретает обработанная поверхность. Поэтому при классификации технологических процессов поверхностной обработки целесообразно, наряду с методами, характеризовать и свойства, которые при данном методе можно сообщить металлу. [c.11]

Классификация технологических процессов поверхностной обработки с учетом применяемых методов и получаемых свойств иллюстрируется схемой (см. стр. 12). Приведенная схема, конечно, не исчерпывает всего многообразия связей между технологическими процессами н физико-химической характеристикой свойств поверхностей, полученных в результате той или иной обработки. [c.11]

Химический метод упрочнения основывается на существенном улучшении состояния поверхности стекла путем удаления или залечивания поверхностных дефектов при обработке поверхности стекла различными химическими реагентами. [c.189]

Под фосфатированием понимают процесс обработки металла, в результате которого на поверхности образуется слой трудно растворимых солей фосфорной кислоты — фосфатов. Фосфатная поверхностная пленка, полученная одним из широко применяемых в промышленности химических методов фосфатирования в растворах, оказывается пористой, а поэтому ее защитные свойства невысоки. Вместе с тем фосфатирование в комбинации с последующим окрашиванием позволяет значительно повысить защитные свойства лакокрасочного покрытия благодаря значительному повышению прочности сцепления слоя краски с металлом. [c.168]

Основными факторами, определяющими особенности формирования механических, а также физико-химических свойств тонких поверхностных слоев при обычной технологической обработке (например, резанием), являются пластическая деформация, как правило однократная, температура, а также действие рабочих сред. При простой специальной обработке поверхностных слоев деталей машин, например при упрочнении механическим наклепом, определяющим показателем является степень пластической деформации. При сложных специальных методах технологической обработки, например при химико-термической обработке, главное влияние на свойства поверхностных слоев оказывает режим нагрева и охлаждения и действие специальных активных сред. [c.32]

Первой предпосылкой является оптимальное исходное состояние поверхности и поверхностных слоев деталей узла трения, зависящее от конструкционных и технологических факторов. При этом главная роль принадлежит свойствам материалов. Формирование исходного состояния поверхностных слоев завершается при изготовлении детали. Поэтому все свойства поверхностей трения должны быть оценены с учетом примененного комплекса методов технологической обработки. Благоприятным является такое исходное состояние поверхностных слоев, при котором в заданных условиях эксплуатации обеспечивается образование вторичных (рабочих) структур, обладающих определенным комплексом физических, химических и механических свойств. [c.155]

К технологическим средствам повышения надежности механизмов и их деталей относятся выбор материала деталей с учетом условий их эксплуатации, повышение качества отливок и сварных соединений, применение химико-термической обработки, применение поверхностной наплавки и напыления, применение химических и полимерных покрытий. Выбор материала деталей должен производиться с учетом характера внешних нагрузок, температуры, влажности, запыленности, пожаро- и взрывоопасности. При этом необходимо полностью использовать возможности методов поверхностного упрочнения деталей. [c.218]

В книге рассмотрены методы нанесения и исследования кремнеорганических гидрофобных покрытий, приведены результаты изучения их физических и химических свойств и эксплуатационных характеристик. Даны практические рекомендации по использованию кремнеорганических соединений для поверхностной обработки материалов различной структуры, состава и назначения (преимущественно силикатов и металлов). Приведены результаты исследования процессов гидрофобизации цементов и наполнителей для пластмасс, стекла и металлов, синтетических алмазов, сварочных электродов, стекловолокна и других широко применяющихся в технике материалов. [c.4]

В описании к патенту [190] указывается, что кроме обычных методов обработки, таких как химическое обезжиривание и обработка в тлеющем разряде, поверхность стали необходимо активировать. Такое активирование рекомендуют проводить проволочными щетками в вакууме с тем, чтобы удалить не менее 1,8-10 г/см поверхностного слоя. Щетка вращается (400 об/мин) в направлении, противоположном движущейся со скоростью 0,5 м/с стальной полосе, а интенсивность обработки выбирается так, чтобы температура стали повышалась на величину [c.252]

Преимущества химико-термической обработки по сравнению с другими методами поверхностного упрочнения, например поверхностной закалкой, следующие 1) большее различие свойств поверхности и сердцевины в связи с изменением химического состава поверхностных слоев 2) химико-термической обработке можно подвергать различные по форме и размерам детали, обеспечивая при этом получение обогащенного слоя одинаковой толщины. Недостатком химико-термической обработки является низкая производительность. [c.105]

Задачей лазерной обработки является целенаправленное изменение структурного, фазового и химического состояния поверхностных слоев, в результате чего металлы и сплавы приобретают в локальных объемах свойства, недостижимые при традиционных методах обработки. [c.512]

Обычными методами восстановления являются сварка, электролитическое и химическое покрытие, цементация и металлизация. Плазменное напыление металлов приобрело за последнее время большое значение как процесс поверхностной обработки и восстановления деталей. [c.81]

Интерференционная картина на рентгенограмме обладает большой и весьма разнообразной информативностью. Ее расшифровка дает возможность изучить изменения структуры металлов и сплавов, связанные с развитием пластической деформации, возникновением макро- и микронапряжений, диффузионным перераспределением дефектов и составляющих компонентов сплавов, изменением фазового состава и др. При послойных съемках скользящим пучком рентгеновских лучей в тонких поверхностных слоях металла были выявлены неизвестные стороны изменений структуры в широком спектре условий и видов обработки поверхностей и последующей эксплуатации изделий. Полученные сведения позволили установить протекающие в поверхностных слоях физико-химические процессы, понять их сущность, разработать физические критерии управления процессами как для обеспечения требуемого качества металла при поверхностной обработке технологическими методами, так и высокой работоспособности при эксплуатации. [c.43]

Был разработан метод, позволяющий чрезвычайно сильно уменьшать отражение света на свободной поверхности стекла (просеет-ление оптики). Путем химической обработки или осаждением постороннего вещества на стекле образуют поверхностный слой, показатель преломления и толщину которого стремятся подобрать так, чтобы лучи, отраженные от верхней и нижней границ этого слоя, благодаря интерференции взаимно погашались (см. упражнение 192). При хорошем подборе констант слоя удается весьма значительно ослабить отражение. Это крайне важно при конструировании приборов, состоящих из многих оптических частей, т. е. обладающих большим числом отражающих поверхностей. Так, в некоторых приборах, например, в перископах, подобная обработка ведет к уменьшению потерь на отражение в несколько раз. [c.477]

Гальванические покрытия и поверхностная химико-термическая обработка. Гальванические покрытия, как правило, резко снижают усталостную прочность титановых сплавов [173, 177] (табл. 35). Наибольшее снижение усталостной прочности при нанесении гальванических покрытий наблюдается, когда в качестве подготовки поверхности применяют кислотное травление, само по себе отрицательно влияющее на усталостную прочность. Применение перед химическим или электрохимическим методами покрытия других видов предварительной подготовки поверхности, например гидропескоструйной, заметно снижает неблагоприятное влияние гальванических покрытий на прочность. Из данных табл. 35 следует также, что некоторые виды ЭХО и химической обработки мало влияют на усталость (анодное окисление, кадмирование и сульфидирование). [c.183]

Следует упомянуть также метод химического осаждения из паровой фазы. Обработка состоит в том, что изделие при относительно высокой температуре (800-1300 °С) подвергают воздействию относительно разреженного газа, из которого на поверхности металла выделяются продукты химической реакции. Метод применяют, в частности, для получения поверхностных покрытий из Ti , TiN и на твердосплавных инструментах (рис. 80). [c.82]

Физическое состояние и напряженность поверхностного слоя после обработки электрическим методом зависят от физико-химического механизма снятия припуска с обрабатываемой поверхности и условий, определяющих его протекание. [c.130]

Это характерно не только для отливок, но и для других заготовок. Прокатка, ковка, горячая штамповка и механическая обработка также не могут обеспечить необходимое качество поверхности н поверхностного слоя деталей. Поэтому кроме механической обработки в настоящее время широкое распространение получили физико-химические методы поверхностной обработки, направленные на улучшение структуры, качества поверхности и поверхностного слоя деталей. Такая поверхностная обработка машиностроительных деталей повышает предел выносливости (цементация, поверхностная закалка и др.), твердость и коррозионную стойкость (азотирование, цементация, фосфатирование, хромирование и др.), жаростойкость (алнти-рование, алюмосилицирование и др.), уменьшает шероховатость (резание, шлифование, полирование и др.). [c.4]

Из практики известны такие методы поверхностной обработки, как ионный обмен, химическое травление и закалка, а также различные их комбинации, позвляющие увеличить прочность на порядок и более. Возможность же применения такого подхода в целях упрочнения стеклоэмалевых покрытий на металлах никем но существу не исследовалась. [c.99]

Метод и технология финишной обработки. Влияние на усталостную прочность титановых сплавов технологии поверхностной обработки на конечных стадиях изготовления деталей или образцов— важнейший фактор формирования уровня усталостных свойств. Дело в том, что для титановых сплавРв характерно специфическое сочетание некоторых физико-химИческих и механических свойств, которые усложняют их [c.177]

Однако практически все виды объемного разрушения начинаются с поверхности. Ив случае объемного разрушения возможно взаимодействие поверхностного слоя с окружающей средой, которое оказывает влияние на процесс последующего разрушения. Роль поверхности в усталостном разрушении и пути повышения усталостной прочности материалов посредством соответствующей поверхностной обработки описаны в литературе, например в [71]. Развитие процесса разрушения при растяжении также происходит с поверхности. В качестве примера можно привести работу [163], в которой исследуются особершости развития микроскопических несплошностей в поверхностных слоях алюминия, деформированного растяжением. Отггосительное изменение плотности по сечению образца измерялось флотационным методом с использованием химической полировки. Изменение плотности но сечениюимеет вид нисходящей кривой с максимумом на поверхности. Наибольшее изменение Д р/р (в 2 раза), связанное с образованием микротрещин, происходит в слое толщиной 2—3 мкм, что позволяет авторам сделать вывод о важной роли поверхностного слоя при разрушении исследуемого материала. [c.106]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

Электроэрозионная обработка имеет ограниченное применение для обработки силовых деталей авиационных и ракетных двигателей из жаропрочных сплавов. Но поскольку в некоторых случаях этот метод применяется, например, для обработки лопаток турбин за одно целое с диском в ТНА, то следовало выяснить состояние поверхностного слоя и его влияние на усталостную прочность. Исследование показало, что поверхностный слой сплава ЭИ437А после электроэрозионнрй обработки и последующей термообработки (см. табл. 3.6, режим 35) имеет глубину упрочненного слоя до 35—50 мкм. Интенсивность упрочнения поверхностного слоя при этом незначительна и составляет примерно 13—15%. Такая глубина и степень упрочнения поверхностного слоя связаны с особенностями физико-химических процессов электроэрозионной обработки высокими мгновенными температурами на отдельных участках обрабатываемой поверхности, насыщением поверхностного слоя, преимущественно по границам зерен, углеродом из рабочей жидкости (керосина) и образованием в нем карбидов хрома и титана [1 ]. [c.109]

Электрпфиатеские и электрохимические методы обработки позволяют изменять в нужном направлении физико-механические и химические свойства поверхностного слоя деталей дли повышения износостойкости, твердости, коррозионной стойкости, жаростойкости и т. д. Эти процессы осуществляются практически без силового воздействия, обеспечивая минимальную шероховатость поверхности с округленными вершинами неровностей, тем самым увеличивается опорная поверхность. [c.172]

Дефекты металлических защитных покрытий. Изделиям, которым была придана соответствующая форма и обеспечены требуемые размеры, часто требуется чистовая обработка поверхности для удовлетворительного выполнения ими своих функций. Для этого используют множество видов поверхностной обработки, например разнообразные методы очистки, применение органических и металлических покрьггий. Некоторые из них влекут за собой химические изменения поверхности, влияюшие на ее свойства. Ниже в сжатой форме рассмотрены только несколько способов нанесения металлических покрьггий и их дефекты. [c.156]

Ядерный магнитный резонанс в частицах Pt исследовали в работах [804—806]. Слихтер [804] изучал при Т = (4,2ч-77) К методом спинового эха частицы Pt средним диаметром 9, 27 и 39 А, нанесенные на 1I-AI2O3. Он наблюдал чрезвычайно широкие резонансные пики (до 4,5 кГс при v=74 МГц), форма которых зависела от размера частиц и химической обработки их поверхности. Спин-спиновое (Гг) и спин-решеточное Т врелмена релаксации варьировались в разных местах пика поглощения энергии, но при заданных поверхностной обработке и положении в резонансном пике и Тг были одинаковы для всех размеров частиц. Метод ЯМР позволил выявить образование химических связей поверхностных атомов Pt, когда на частицах осаждалось другое вещество. [c.279]

Специфика процесса электрохимической размерной обработки определяет особенности качества обработанной поверхности. Формирование микрорельефа поверхности при ЭХО в отличие от резания в значительной мере определяется при этом химическим составом и структурой обрабатываемого материала, химическим составом, температурой и скоростью движения электролита. Силовой и тепловой факторы практически не участвуют в образовании поверхностного слоя (при отсутствии коротких замыканий, гидравлических ударов и других нарушений процесса ЭХО). Поверхностный слой создается в результате электрохимического растворения материала и химического воздействия среды. Шероховатость обработанной поверхности, являющаяся наиболее важной геометрической характеристикой циклической прочности, в зависимости от условий ЭХО изменяется в широком диапазоне от Кг == 10- 40 мкм до Яг. = 0,02- 0,16 мкм (ГОСТ 2789—73),. Для большинства конструкционных материалов при ЭХО в опти-малъном режиме получить шероховатость в пределах Яа = 0,32 4-2,5 мкм не представляет технологических трудностей [210]. Таким образом, шероховатость поверхности ЭХО не только не уступает основным чистовым методам механической обработки, но и некоторые из них превосходит. [c.66]

Для создания шероховатости пользуются как механическими, так и химическими методами. К числу первых относятся обдувка шлифующими средствами (пескоструйная очистка), обработка голтовкой с шлифующими средствами (мокрая или сухая) и щлифование кругами, шлифовальной лентой и т. д. Химические методы используют травление или начальное растворение поверхности непроводника у пластмасс при этом поверхностный слой иногда может набухать. [c.402]

Так как окисление является ло сути дела повер.чностны.м яв-ление.м, большое внимание нужно обращать на подготовку по-вер.хно сти образцов при проведении опытов по окислению. Обычно для этих опытов требуется множество образцов, в связи с чем важно, чтобы метод их приготовления был прост п обеспечивал воспроизводимость результатов. Для фундаментального исследования в идеальном случае необходима такая методика, при которой на поверхности образцов в процессе изготовления не должно образовываться пленки, могущей повлиять на ход окисления при опытах. Это условие не всегда можно соблюсти, хотя иногда требуется получить данные по окислению металлов и сплавов после предварительной поверхностной обработки, обычной в промышленных условиях. Таким образом, необходимо знать, какое влияние оказывают химические и физические условия на исследуе лмые поверхности, подготавливаемые различными методами. [c.206]

В частности, для определения механизма действия таких методов химико-термической обработки металлов, как сульфидирование, чрезвычайно важно знать не только химический состав поверхностных слоев металла, но и фазовый состав, указывающий, какие фазовые составляющие и химические соединения образуются в результате обработки- Это позволяет пра1вильно ответить на вопросы о том, имеют ли место химические реакции или же чисто физический процесс диффузии, следует ли стремиться к получению на поверхности сульфидов, нитридов или карбидов и т. д. [c.168]

В машиностроении часто возникают технологические проблемы, связанные с обработкой материалов и деталей, форму и состояние поверхностного слоя которых трудно получить механическими методами. К таким проблемам относится обработка весьма прочных, очень вязких, хрупких и неметаллических материалов, тонкостенных нежестких деталей, пазов и отверстий, имеющих размеры в несколько микрометров, поверхностей деталей с малой шероховатостью или малой толщиной дефектного поверхностного слоя. Подобные проблемы решаются применением электрофизических и электрохимических (ЭФЭХ) методов обработки, условная классификация которых дана на рис. 6.1. Для осуществления размерной обработки заготовок ЭФЭХ методами используют электрическую, химическую, звуковую, световую, лучевую и другие виды энергии. [c.400]

Электрохимические методы обработки (ЭХО) основаны на законах анодного растворения при электролизе. При прохождении постоянного электрического тока через электролит па поверхности заготовки, включенной в электрическую цеиь и являющейся анодом, происходят химические реакции и поверхностный слой металла превращается в химическое соединение. Продукты электролиза переходят в раствор или удаляются механическим способом. [c.405]

Методы исправления дефектов на лопатках ГТД изложены в гл. 13. Ремонт литейных дефектов осуществляют только после предварительной подготовки отливок - после химической (травление) или механической обработки. Для исправления дефектов жаропрочных отливок широко применяют арго-но-душвую сварку, которую проводят в специальной камере в атмосфере аргона. Таким методом исправляют поверхностные дефекты на отливках из титанового сплава и жаропрочных сплавов. Для снятия остаточных термических напряжений отливки подвергают отжигу. Режим отжига выбирают в зависимости от массы, состава, сплава и назначения. [c.382]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

Использование технологий модификации первого поколения [165, 166 , основанных на однократном или многократном однотипном внешнем воздействии потоками тепла, массы, ионов и т.д., не всегда обеспечивает требуемые показатели износостойкости материалов при высоких температурах, контактных давлениях и действии агрессивных сред. Поэтому расширение области применения и эффективности методов модификации металлов и сплавов для их использования в экстремальных условиях эксплуатации связано с созданием комбинированных и комплексных способов упрочнения, сочетающих достоинства различных технологических приемов. Существует несколько базовых способов унрочнения, эффективность которых в сочетании с другими методами подтверждена производственной практикой [165, 166]. К таким методам относятся ионно-плазменное напыление, электроэрозионное упрочнение, поверхностное пластическое деформирование, а также термическая обработка. Модификация структуры и свойств материалов при этом происходит за счет сочетания различных механизмов, отличающихся физико-химической природой. На этой основе разрабатываются H(3BE)ie варианты технологий второго поколения, вклю-чаюЕцие двойные, совмещенные и комбинированные нроцессы [166-169], в которых применяются потоки ионов, плазмы и лазерного излучения. К данному направлению относятся обработка нанесенных [c.261]

При силойом и скоростном точении стали, а также при лазерной, электрогидроимпульсной, электроискровой, электронно-лучевой, плазменной обработке и других в поверхностных слоях возникает структура, которая в 3 %-ном растворе HNO3 в этиловом спирте не травится, остается белой. Эта структура имеет особенные физико-химические и электрохимические свойства, резко отличающиеся от исходного металла и друг от друга. Методы, позволяющие получать на обрабатьтаемой поверхности сплавов белые слои, получили название импульсной технологии. [c.113]

Индукционная структуроскопия включает сортировку материалов по маркам, оценку степени их химической чистоты, выявление и оценку неоднородных по структуре зон,, оценку глубины и качества химико-термических п других поверхностно-упрочненных слоев,, контроль правильности выполнения термической и механической обработки, оценку внутренних напряжений, а также решение других проблем, связанных со структурой поверхностных слоев. Дело не ограничивается пассивной регистрацией изменений структуры. При выработке ресурса, а также после различных аварийных ситуаций возникает необходимость оценить степень повреждения деталей конструкции, предсказать оставшийся до разрушения запас прочности. Прогнозирование—важная государственная задача. В полном объеме ее удается решить лишь привлекая различные методы испытаний. [c.5]

Оптимальные параметры наклепа из условий усталостной прочности зависят от химического состава, структуры исследованных сплавов, температуры и базы испытания. Так, для сплава ЖС6К при 900° С наибольшая усталостная прочность наблюдается после виброконтактного полирования и ЭХО. В результате обработки этими методами создается поверхностный наклеп малой интенсивности и глубины и удаляются следы растравливания по 218 [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...