Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Металопокриття для вузлів тертя ковзання, яке містить хром з мікрододатками молібдену, яке відрізняється тим, що покриття додатково містить ванадій і мідь, а компоненти взяті у наступних співвідношеннях: молібден – 0,43 %, мідь – 0,10,4 %, ванадій – 0,020,3 %, хром – решта.

2. Спосіб отримання покриття за п. 1, яке отримують з електроліту, що містить хромовий ангідрид і сполуки молібдену, який відрізняється тим, що  електроліт містить, г/л:

хромовий ангідрид

150250

сірчана кислота

1,52,0

молібденова кислота

2060

амінооцтова кислота

520

борна кислота

1520

борофтористоводнева кислота

35

мідь

38

ванадієва кислота

1040

поверхнево-активна речовина

0,020,2,

а процес покриття ведуть при температурі 4065°С, щільності струму 3060 А/дм2, після шліфування покриття вигладжують алмазом з радіусом скруглення 25 мм, при поперечному навантаженні 2040 кг, подачі 0,050,1 мм, при швидкості руху поверхні покриття відносно алмазу 0,83 м/с.

Текст

1 Металопокриття для вузлів тертя ковзання, яке містить хром з мікрододатками молібдену, яке відрізняється тим, що покриття додатково містить ванадій і мідь, а компоненти взяті у наступних співвідношеннях молібден 0,4-=-3% мідь 0,1-=-0,4% ванадій 0,02-=-0,3% хром решта 2 Спосіб отримання покриття за п 1, яке отримують з електроліту, що містить хромовий ангідрид і сполуки молібдену, який відрізняється тим, що електроліт містить, г/л хромовий ангідрид 150-=- 250 сірчана кислота 1,5-=- 2,0 молібденова кислота 20 -=-60 амінооцтова кислота 5-=- 20 борна кислота 15 - - 20 = борофтористоводнева кислота 3-=- 5 мідь 3-=-8 ванадієва кислота 10-=-40 поверхнево-активна речовина 0,02 - - 0,2, = а процес покриття ведуть при температурі 2 40 - - 65°С, ЩІЛЬНОСТІ струму ЗО - - 60А/дм , після = = шліфування покриття вигладжують алмазом з радіусом скруглення 2-=-5мм, при поперечному навантаженні 20-=- 40кг, подачі 0,05-=- 0,1мм, при швидкості руху поверхні покриття відносно алмазу 0,8-г 3м/с 00 Даний винахід відноситься до галузі зносостійких покриттів для вузлів тертя ковзання і вирішує задачу підвищення СТІЙКОСТІ вузлів тертя у корозійно-активних середовищах, наприклад, карбоматних розчинах Досягнутий рівень техніки в галузі стійких металопокриттів характеризується наступними винаходами Відоме метал опокриття для корпусу роторного двигуна по заявці на винахід Японії №55-39632 М кл С25ДЗ/04, УДК 621357, опубл 1980 13 10 в №3 за 1991 Покриття складається з хрому, який має пори в КІЛЬКОСТІ 4-ь5% створені хонінгуванням, при цьому пори розташовані у поверхневому шарі покриття Недоліком відомого метал опокриття є невелика СТІЙКІСТЬ при інтенсивних режимах тертя, роботи у корозійно-активних середовищах в умовах попадання в зону ковзання матеріалів, які містять во день мастила, паливо та ІНШІ Останні при фрикційній взаємодії твердих тіл у вузлах тертя роторного двигуна руйнуються і виділяють водень, який проникає в покриття, накопичується у поверхневому шарі і сприяє його руйнуванню Відоме метал о покриття для вузлів тертя по міжнародній заявці на винахід №80/00716 по М кл С25Д05/14, УДК 621 357 74, опубл 1980 17 квітня Метал опокриття містить 4-й шари 1-й шар - з нікелю, 2-й шар - з нікелю з високою напругою, 3-й шар - блискучого нікелю, 4-й шар - хромове покриття без пор Переважне використання винаходу у вузлах тертя, які працюють у корозійно-активних середовищах Недоліком відомого метал опокриття є невелика СТІЙКІСТЬ у вузлах тертя при наявності корозійно - активних речовин (вода, кислотні розчини та інш) Відоме метал опокриття і спосіб його нанесення на поршневі штоки робочих циліндрів, викорис ю 57981 товуємих, зокрема, в шахтах, по заявці ФРН №053230723 М кл С25Д5/40 3/04, УДК 621 357 7, опубл в Бюл №48 в 1983 12 08 Покриття містить два шари 1-й шар - з нікелю, 2-й шар - з твердого хрому з мікротрісками, при цьому перед нанесенням 2-го шару нікель активують Недоліком відомого покриття є невисока СТІЙКІСТЬ до зносу, у корозійно-активних середовищах вода, розчини солей, карбоматні розчини Відоме метал о покриття по авт св СРСР №836235 М кл С25ДЗ/56, УДК 621 357 7, опубл у 1981 р Бюл №21 (прототип) Покриття містить до 1,4% молібдену, решта - хром Отримують покриття з електроліту складу, г/л хромовий ангідрид 200-ьЗОО, молібдат натру - 50-ь90, фторид натру 10-И2, процес ведуть при температурі 18ч-25°С, ЩІЛЬНОСТІ струму на катоді 5-ь7А/дм2 Недоліком відомого покриття є невисока СТІЙКІСТЬ покриття до зносу у вузлах тертя ковзання у корозійно-активних середовищах, наприклад, у карбоматних розчинах В основу винаходу поставлена задача підвищити термін роботи вузлів тертя шляхом підвищення СТІЙКОСТІ покриття проти водневого зносу та корозії у корозійно - активних середовищах Як показали дослідження на плунжерах та штоках обладнання ХІМІЧНИХ заводів, однією з головних причин прискореного зносу вузлів тертя ковзання у карбоматних розчинах є механічний та корозійний знос Присутність ванадію в покритті у КІЛЬКОСТІ 0,02-ь0,3% забезпечує різке зниження механічного та корозійного зносу Наявність ванадію зменшує порушення структури, зміцнює і ущільнює її, зменшує зерно у кришталевій решітці, що знижує механічний знос Присутність ванадію зміщує електрохімічний потенціал, що зменшує корозійне руйнування покриття притерті ковзання Дослідження показали, що дане покриття має більш дрібну зернистість, розмір зерна 1-ь2 10 6мм, а у покритті прототипу розмір зерен 3-ь5 10 6мм Задача підвищення ресурса вузлів тертя вирішується тим, що покриття з хромо-молібденового сплаву складу 0,4-ьЗ% - молібден, 0,1-ь0,4% - мідь, решта - хром, додатково містить ванадій у КІЛЬКОСТІ 0,02-ь0,3% Дане покриття отримують з електроліту наступного складу, г/л хромовий ангідрид 150-ь250 сірчана кислота 1,5-ь2,0 молібденова кислота 20-ь60 амінооцтова кислота 5-ь20 борна кислота 15-ь20 борфтористоводнева кислота 3-ь5 мідь 3-ь8 ванадієва кислота 10-ь40 ПАР 0,02-ь0,2 Процес покриття ведуть при ЩІЛЬНОСТІ струму 30-ь60А/дм2, температурі електроліту 40-ь65°С Після нанесення покриття і його шліфування поверхню вигладжують алмазом при радіусі скруглення 2-ь5мм при поперечному навантаженні 20-ь40кг, подачі 0,05^-0,1 мм при швидкості руху поверхні покриття відносно алмазу 0,8-ьЗм/с при проході у прямому і зворотному напрямках Відзначною особливістю складу пропонуємого покриття є добавка ванадію у покритті в КІЛЬКОСТІ 0,02-ь0,3%, яка позитивно впливає на запобігання механічного та корозійного зносу у корозійноактивних розчинах Відзначною особливістю способу отримання покриття є додатки в рецептуру електроліту ванадієвої кислоти у КІЛЬКОСТІ 10-ь40г/л, яка забезпечує отримання необхідного складу сплаву хрому, молібдену, ванадію та МІДІ ЦІ вказані особливості у сукупності з відомими ознаками винаходу забезпечують досягнення технічного результату - підвищують СТІЙКІСТЬ покриття до механічного і корозійного зносу у вузлах тертя ковзання у корозійно-активних середовищах, наприклад, карбоматних розчинах Вирішується задача підвищення строку служби вузлів тертя у корозійно-активних середовищах ПРИКЛАДИ ЗДІЙСНЕННЯ ПРОПОНУЄМОГО ВИНАХОДУ Приклад №1 Три плунжери 012мм виготовлені зі сталі марки 8ХФ, термооброблялись до твердості HRC 60, шліфувались, на них наносили покриття складу мідь - 0,1%5 молібден - 0,4%, ванадій - 0,02%, решта - хром Покриття наносилось з електроліту складу, г/л хромовий ангідрид 150 сірчана кислота 1,5 амінооцтова кислота 5 молібденова кислота 20 ванадієва кислота 10 мідь металева З борна кислота 15 борфтористоводнева кислота З поверхнева активна речовина (ПАР) 0,02 Процес покриття вівся при ЩІЛЬНОСТІ струму ЗОА/дм2, температурі 40°С, товщина покриття 200мкм на сторону Після нанесення покриття шліфувалося, потім вигладжувалось алмазом при радіусі скруглення 2мм, навантаженні 20кг, подачі 0,05мм/об, швидкості руху поверхні покриття відносно алмазу 0,8м/с при проході у прямому та зворотному напрямках Після чого Зшт покритих плунжерів встановлювались на насосах для перекачки карбонатних розчинів, які працювали цілодобово Паралельно виготовлялись три плунжери з покриттям по прототипу, які також працювали до заміни Вимірювання швидкості механічного та корозійного зносу проводилось заміром діаметру плунжерів у 3-х точках по довжині, після кожних 5 діб роботи мікрометричною скобою ГОСТ 11098-75 з межею виміру 0-ь25мм з точністю 1мкм Середня швидкість зносу 3-х плунжерів склала 20мкм за 5 діб Швидкість зносу покриття 3-х плунжерів по прототипу склала 32мкм за 5 діб Пропонуєме покриття виявило більш ніж у 1,5 рази вищу СТІЙКІСТЬ до зносу, а також у 1,5 рази більш високий термін служби плунжерів Приклад № 2 На 3-х плунжерах покриття мало склад Мідь - 0,25%, молібден -1,7%, ванадій - 0,09%, решта - хром Покриття наносилось з електроліту складу, г/л хромовий ангідрид 200 сірчана кислота 2,0 амінооцтова кислота 12 57981 борна кислота 17 молібденова кислота 40 ванадієва кислота 25 мідь металева 5 борфтористоводнева кислота 4 поверхнева активна речовина (ПАР) 0,09 Процес покриття вівся при ЩІЛЬНОСТІ струму 45А/дм2, температурі 52°С Вигладжування алмазом проводилось при параметрах радіусі скруглення алмазу 3,5мм, поперечному навантаженні 30кг, подачі 0,075мм/об, при швидкості руху поверхні покриття відносно алмазу 1,9м/с Паралельно покривались три плунжери по прототипу Після ЧОГО плунжери встановлювались на насоси, які працювали на перекачці карбоматних розчинів без перерви по 5 діб Через 5 діб проводились заміри зносу плунжерів Швидкість механічного та корозійного зносу склала для пропонуємого покриття тільки 19мкм за 5 діб Швидкість зносу покриття по прототипу була 32мкм за 5 діб, тобто швидкість зносу пропонуємого покриття була менша у 1,6 рази Пропонуєме покриття виявилось у 1,6 рази більш стійким, що забезпечило більш високий термін служби плунжерів до їх заміни Приклад № З На 3 плунжери 012мм наносили покриття складу Мідь - 0,4%, молібден - 3%, ванадій - 0,3%, решта - хром Покриття наносилось з електроліту складу, г/л хромовий ангідрид 250 сірчана кислота 2,5 амінооцтова кислота 20 молібденова кислота 60 ванадієва кислота 40 борна кислота 20 борфтористоводнева кислота 5 мідь металева 8 поверхнева активна речовина (ПАР) 0,2 Процес покриття вівся при ЩІЛЬНОСТІ струму 60А/дм2, температурі 65°С Вигладжування алмазом з радіусом скруглення 5мм, навантаженні 40кг, подачі 0,1мм, при швидкості руху поверхні покриття відносно алмазу 3м/с Паралельно покривались 3 плунжери по прототипу Після ЧОГО плунжери монтувалися у насосах і працювали до заміни по 24 години Заміри зносу виконувались через 5 діб Швидкість зносу була 18мкм за 5 діб Для прототипу швидкість зносу - 32мкм за 5 діб Термін служби плунжера з пропонуємим покриттям більше, ніж у прототипу у 1,7 рази У таблиці наведені порівнювальні значення зносу покриття-прототипу і пропонуємого покриття для плунжерів насосів Випробування проводились у карбоматних розчинах на карбамідному виробництві ХІМІЧНИХ заводів Таблиця № прикладу 1 2 3 Серед Пропонуєме покриття Швидкість зносу, Строк роботи до мкм/5діб заміни, діб 20 100 19 105 18 111 19 105 З порівняння результатів випробувань по зносу покриття по прототипу і пропонуємого можна бачити, що присутність ванадію у покритті у КІЛЬКОСТІ 0,0-ь0,3% знижує механічний та корозійний знос покриття більш, ніж у 1,6 рази Склад покриття і спосіб його отримання з параметрами, які виходять за межі вказаних, ведуть до погіршення якості та зниження СТІЙКОСТІ ДО зносу у корозійно Комп'ютерна верстка Е Гапоненко Покриття по прототипу Авт св СРСР №836235 Швидкість зносу, Строк роботи до заміни, мкм/5діб діб 32 62 32 62 32 62 32 62 активних середовищах Упровадження в обладнання хімзаводів пропонуємого покриття дозволить значно збільшити термін служби обладнання та підвищити його надійність, а також знизити витрати на капремонт обладнання за рахунок підвищення СТІЙКОСТІ НОВО ГО покриття до механічного та корозійного зносу у корозійно-активних середовищах Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A metal coating and a process for preparing the same

Автори англійською

Shylov Volodymyr Ilarionovych, Baranov Oleksandr Opanasovych, Nikitin Volodymyr Ivanovych, Rakytska Tetiana Leonidivna, Havrylenko Mykhailo Ivanovych, Krushev Viktor Andriiovych

Назва патенту російською

Металлопокрытие и способ его получения

Автори російською

Шилов Владимир Илларионович, Баранов Александр Афанасьевич, Никитин Владимир Иванович, Ракитская Татьяна Леонидовна, Гавриленко Михаил Иванович, Крушев Виктор Андреевич

МПК / Мітки

МПК: C25D 3/00

Мітки: спосіб, металопокриття, отримання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-57981-metalopokrittya-i-sposib-jjogo-otrimannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Металопокриття і спосіб його отримання</a>

Подібні патенти