Cтраница 2
На ГАЗ и ЗИЛ установлено, что электрическое меднение, покрытие окисной пленкой ( феррокс-процесс), лужение и хромирование не устраняют задиров тарелок толкателей, в то время как горячее фосфатирование их предотвращает образование задиров и повышает износостойкость сопряжения. Для устранения задиров в процессе приработки применяется сульфидирование толкателей. [16]
Рябченкова и В. П. Осиновой [131] также показали, что предварительное травление металла в кислоте или обработка его в щелочном растворе отрицательно сказывается на качестве фосфатной пленки. При горячем фосфатировании в обычном растворе ( мажеф 35 г / л, температура 96 - 98 С) стальных образцов, предварительно протравленных в 10 % растворе H2S04 или НС1, наблюдалась быстрая смена потенциала в направлении отрицательной величины и по достижении максимального значения потенциала сдвигался в положительную сторону. В результате образовались крупнокристаллические, неравномерные пленки, капельные пробы - которых ( по Акимову) составляли 3 и 4 мин. Предварительная обработка образцов в щелочнол растворе ( в г / л): NaOH - 50, Na2C03 - 25, Na3P04 - 25, температура 80 - 90 С, 2 - 3 мин1 - способствовала при фосфатировании уменьшению сдвига потенциала в отрицательную сторону, причем сокращалось время, необходимое для достижения максимального скачка. Образовавшаяся пленка имела средне-кристаллическую структуру, а капельная проба продолжалась 8 мин. Лучшие результаты получены при предварительной обработке образцов в растворе состава ( в г / л): Н3Р04 - 130, Н2С204 - 50, КазР04 - 50, керосин - 0 01, ОП-7 - 4 - 6, температура 50 - 70 С, 2 - 3 мин. При фосфатировании таких образцов потенциал электрода сразу сдвигался в положительную сторону, пленка имела равномерную мелкокристаллическую структуру, а капельная проба Акимова показывала 9 мин 20 сек. [17]
Как видно из приведенного выше, на базе современного состояния теории фосфатирования нет оснований для выбора того или иного технологического приема, при применении которого можно было бы получить слои фосфата с заданными свойствами. Существует ряд технологических приемов фосфатирования: горячее фосфатирование в ваннах ( t 96 4 - 99 С), струйное и холодное фосфатирование в ваннах ( t 25 - т - 30 С) и фосфатирование пастами. Выбор способа фосфатирования можно было бы обосновать технико-экономическими показателями, поскольку изменение технологии фосфатирования, по-видимому, мало отражается на свойствах фосфатного слоя, используемого в качестве грунта под защитное покрытие. Однако для этого не имеется достаточного количества данных. Исходя из общих соображений, для фосфатирования крупногабаритных изделий применять горячий способ фосфатирования нерационально, так как для подогрева ванн с большим зеркалом необходим значительный расход пара. В случае применения метода струйного фосфатирования требуются крупногабаритные туманные камеры и соответственно большой расход раствора и пара на его подогрев. Лучшим методом является использование ванн холодного ускоренного фосфатирования. [18]
Рекомендуют [ 48J порошкообразный MoS2 наносить на поверхность стали, предварительно нагретую выше 150 С. Фосфатная пленка, полученная на углеродистой стали и чугуне в результате-их горячего фосфатирования, в значительной степени повышает износостойкость твердой смазки, чем пленка, образованная при холодном фосфатировании. Лаки скольжения образуют твердое гладкое-покрытие, не требующее обновления, хорошо защищающее от коррозии и износа при трении, устойчивое от - 70 до 260 С. Лаком покрываются детали из черных и цветных металлов, а также из пластмассы. Устойчивость лакового покрытия зависит в большей степени-от подготовки поверхности, на которую его наносят. Оптимальная шероховатость поверхности должна соответствовать Нср 0 5 мкм-и поэтому металлические детали предварительно фосфатируют. [19]
Zn ( NO3) a 6Н2О производят так же, как и при анализе электролита ванны горячего фосфатирования. [20]
Более подробные исследования И. В. Гутман [182] также показали, что такие характеристики механических свойств металла, как JT в ф, 8 в результате фосфатирования не изменяются. Однако при испытании механических свойств тонких изделий ( пружинной проволоки, ленты) К. М. Домнич [ 1831 установил, что в результата их горячего фосфатирования хрупкость металла заметно увеличивается. [21]
Для спиральных сверл [82] оптимальная продолжительность обработки 30 мин. Благоприятное действие горячей воды объясняется структурными изменениями в металле и быстрым выравниванием напряжений, при холодном фосфатировании образуется тонкая мелкокристаллическая пленка, способствующая в процессе резания уменьшению силы трения и механического износа инструмента, а при горячем фосфатировании оказывают влияние оба указанных фактора. [22]
Горячее фосфатирование может быть осуществлено как в цинк-фосфатной ванне, так и в растворах на базе препарата Мажеф. Рабочая температура фосфатирования в ваннах с препаратом Мажеф обычно выше, чем в цинкофосфатных ваннах. Для горячего фосфатирования берется следующий состав: 30 г / л раствора препарата Мажеф, 60 г / л азотнокислого цинка, 4 - 5 г / л азотнокислого натрия и 0 1 - 1 0 г / л фосфорной кислоты. Рабочая температура 92 - 94 С, время обработки 8 - 10 мин, общая кислотность 36 - 40 точек, свободная кислотность 3 5 точки. [23]
Сообщается [77, 78], что фосфатирование применяют для повышения долговечности фрез, токарных резцов, напильников, спиральных сверл и другого инструмента, изготовленного из углеродистых и инструментальных сталей, за исключением твердых сплавов. Благодаря такой обработке стойкость режущих инструментов повышается в 1 8 - 4 раза; фосфатная пленка способствует улучшению смазки режущего инструмента и облегчает отделение стружки. Исследования [79] показали, что горячее фосфатирование спиральных сверл повышает их стойкость на 360 %, а холодное - на 195 % по сравнению с нефосфатированными сверлами. Согласно другим данным [80], горячее фосфатирование повышает стойкость инструмента на 300 - 400 %, холодное - на 150 %, обработка в горячей воде на 200 %, электроискровая обработка на 200 - 300 %, а обработка сверл паром при 540 С в течение 20 мин увеличивает их производительность в 2 раза. Предполагается, что горячее фосфатирование и обработка в горячей воде способствуют снижению содержания в стали мягкого остаточного аустенита вследствие его перехода в мартенсит, повышающий прочность металла. На стойкость инструмента влияет также и продолжительность фосфатирования или обработки в горячей воде. Исследования [81] показали, что стойкость инструмента возрастает с увеличением продолжительности обработки до определенного значения, после которого стойкость снижается. [24]
Сообщается [77, 78], что фосфатирование применяют для повышения долговечности фрез, токарных резцов, напильников, спиральных сверл и другого инструмента, изготовленного из углеродистых и инструментальных сталей, за исключением твердых сплавов. Благодаря такой обработке стойкость режущих инструментов повышается в 1 8 - 4 раза; фосфатная пленка способствует улучшению смазки режущего инструмента и облегчает отделение стружки. Исследования [79] показали, что горячее фосфатирование спиральных сверл повышает их стойкость на 360 %, а холодное - на 195 % по сравнению с нефосфатированными сверлами. Согласно другим данным [80], горячее фосфатирование повышает стойкость инструмента на 300 - 400 %, холодное - на 150 %, обработка в горячей воде на 200 %, электроискровая обработка на 200 - 300 %, а обработка сверл паром при 540 С в течение 20 мин увеличивает их производительность в 2 раза. Предполагается, что горячее фосфатирование и обработка в горячей воде способствуют снижению содержания в стали мягкого остаточного аустенита вследствие его перехода в мартенсит, повышающий прочность металла. На стойкость инструмента влияет также и продолжительность фосфатирования или обработки в горячей воде. Исследования [81] показали, что стойкость инструмента возрастает с увеличением продолжительности обработки до определенного значения, после которого стойкость снижается. [25]
Пленки, получаемые при холодном фосфатировании, обычно светлее пленок, получаемых горячим способом, и имеют более мелкозернистую структуру. Толщина их не превышает 6 мк. Химический состав, пористость и способность воспринимать лакокрасочные покрытия как тех, так и других пленок одинаковы. К преимуществам холодного фосфатирования относятся экономия энергии, расходуемой на подогрев электролита горячего фосфатирования; увеличение срока службы оборудования; отсутствие паров воды, выделяющихся при горячем фосфатировании; возможность обработки таких изделий, для которых недопустимо погружение в горячие растворы. [26]
Пленки, получаемые при холодном фосфатировании, обычно светлее пленок, получаемых горячим способом, и имеют более мелкозернистую структуру. Толщина их не превышает 6 мк. Химический состав, пористость и способность воспринимать лакокрасочные покрытия как тех, так и других пленок одинаковы. К преимуществам холодного фосфатирования относятся экономия энергии, расходуемой на подогрев электролита горячего фосфатирования; увеличение срока службы оборудования; отсутствие паров воды, выделяющихся при горячем фосфатировании; возможность обработки таких изделий, для которых недопустимо погружение в горячие растворы. [27]
Сообщается [77, 78], что фосфатирование применяют для повышения долговечности фрез, токарных резцов, напильников, спиральных сверл и другого инструмента, изготовленного из углеродистых и инструментальных сталей, за исключением твердых сплавов. Благодаря такой обработке стойкость режущих инструментов повышается в 1 8 - 4 раза; фосфатная пленка способствует улучшению смазки режущего инструмента и облегчает отделение стружки. Исследования [79] показали, что горячее фосфатирование спиральных сверл повышает их стойкость на 360 %, а холодное - на 195 % по сравнению с нефосфатированными сверлами. Согласно другим данным [80], горячее фосфатирование повышает стойкость инструмента на 300 - 400 %, холодное - на 150 %, обработка в горячей воде на 200 %, электроискровая обработка на 200 - 300 %, а обработка сверл паром при 540 С в течение 20 мин увеличивает их производительность в 2 раза. Предполагается, что горячее фосфатирование и обработка в горячей воде способствуют снижению содержания в стали мягкого остаточного аустенита вследствие его перехода в мартенсит, повышающий прочность металла. На стойкость инструмента влияет также и продолжительность фосфатирования или обработки в горячей воде. Исследования [81] показали, что стойкость инструмента возрастает с увеличением продолжительности обработки до определенного значения, после которого стойкость снижается. [28]
Фосфатные пленки получались мелкокристаллическими, но были загрязнены осевшим на них трудно смываемым осадком нерастворимых фосфатов - шламом. Защитные свойства полученных пленок - хорошие. По данным В. И. Лайнера и Г. К. Швыряева [154] для электрофосфатирования целесообразно использовать раствор следующего состава ( в г / л): ZnO - 9, Н3Р04 ( 1 5 - 1 6 г / см3) - 22, Na3P04 - 22 - 30; температура раствора - 65 - 70 С; плотность тока ( переменного) - 2 - 3 а / дм2; тобр - 15 - 20 мин. Образующаяся фосфатная пленка желтовато-серого цвета имеет мелкокристаллическую структуру. В литературе [155-158] описан еще ряд способов горячего фосфатирования с применением электрического тока. По данным В. С. Лапатухина [161] наложение переменного тока при холодном фосфатировании стали в растворе, содержащем мажеф, нитрат цинка и фторид натрия, способствует повышению 6ПЛ, защитных и механических свойств пленки. [29]
Работой [14] подтверждается очень высокий износ фосфатной пленки в начальный период испытания. Интенсивный износ толстой пленки объясняется меньшей прочностью внешних кристаллов фосфатов по сравнению с кристаллами, прилегающими непосредственно к поверхности металла. На износостойкость цинкфосфатной пленки оказывает влияние кислотность фосфатирующего раствора. Степень износа марганцовофосфатной пленки значительно меньше цинкфосфатной; износостойкость же цинкфосфатной пленки зависит от ее толщины. Это объясняется более высокой твердостью фосфата марганца. В процессе обкатки кристаллы фосфатов образуют плоские выступы, размеры которых сравнимы с размерами зерен металла. Между выступами образуются каналы, служащие для подвода смазки и ее равномерного распределения, что способствует повышению износостойкости. Также установлено [15], что наибольшей износостойкостью обладают железомарганцовые фосфатные пленки, образующиеся при обычном способе фосфатирования. К аналогичным результатам привели исследования [16], показавшие, что по стойкости к истиранию пленки, образующиеся при горячем фосфатировании, превосходят в 2 раза пленки, получающиеся при холодном фосфатировании. Однако имеются данные [17], по которым холодное фос-фатирование обеспечивает получение более износостойкой пленки, по сравнению с горячим. В промышленности используют и горячие и холодные способы фосфатирования. [30]