Спосіб отримання зносостійкого зміцненого покриття на мідних сплавах

Реферат: Винахід належить до металургії та машинобудування і стосується способів хіміко-термічної обробки деталей для їх поверхневого зміцнення. Спосіб включає нанесення на поверхню хімічного покриття з розчину, який містить, г/л: вуглекислий кобальт 20-25, вуглекислий нікель гіпофосфіт 25-35, янтарнокислий натрій 90-110, гіпофосфіт натрію 25-35, хлористий амоній 4050, аміак 40-60 мл. Хімічне покриття наносять при температурі 90-95 °C протягом 60 хв і підтримують рН розчину 9-10, а після нанесення хімічного покриття проводять термообробку при температурі 400 °C протягом 60 хвилин. Після зміцнення формується зміцнений шар товщиною 15 мкм та інтегральною мікротвердістю 8 ГПа, що дає можливість підвищити зносостійкість та ресурс роботи виробів. UA 110115 C2 (12) UA 110115 C2 UA 110115 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Спосіб отримання зносостійкого зміцненого покриття на мідних сплавах належить до машинобудування, а точніше до способів хіміко-термічної обробки для підвищення експлуатаційних характеристик виробів, і може бути використаний в машинобудівній, металургійній та приладобудівній промисловості для поверхневого зміцнення деталей машин та інструменту. Відомий спосіб зміцнення поверхонь лінотипних матриць, які виготовляються зі сплавів міді, полягає в Ni-Co-P хімічному покритті з певної рецептури [1]. У результаті такої зміцнювальної обробки за 90 хвилин на поверхні лінотипних матриць утворюється плівка аморфної речовини, товщиною 8-10 мкм і мікротвердістю до 5 ГПа. Недоліком даного способу є велика тривалість процесу хімічного покриття і невисока мікротвердість отриманого покриття. В основу винаходу поставлена задача створення способу отримання зносостійкого зміцненого покриття на мідних сплавах, у якому за рахунок удосконалення режимів хімічного покриття поверхонь деталей, зміни рецептури хімічного покриття та режимів термічної обробки, забезпечується збільшення товщини, зменшення часу хімічного покриття та термообробки і підвищення поверхневої твердості. Поставлена задача вирішується тим, що у способі отримання зносостійкого зміцненого покриття на мідних сплавах, який містить гіпофосфіт натрію, аміак, солі натрію, кобальту та нікелю і дифузійного хромування у порошковому середовищі, згідно з винаходом, розчин містить як сіль нікелю - вуглекислий нікель, як сіль натрію - янтарнокислий натрій, і додатково містить хлористий амоній, при складі розчину, г/л: вуглекислий кобальт 20-25, вуглекислий нікель 25-35, янтарнокислий натрій 90-110, гіпофосфіт натрію 25-35, хлористий амоній 40-50, аміак 40-60 мл, при тому хімічне покриття наносять при температурі 90-95 °C протягом 60 хв і підтримують рН розчину 9-10, а після нанесення хімічного покриття проводять термообробку при температурі 400 °C протягом 60 хвилин. Завдяки реалізації таких режимів отримуємо зміцнені шари хімічного покриття товщиною 1215 мкм. Мікротвердість становить 8 ГПа. Приклад 1. Зміцнення зразка із мідного сплаву здійснюється таким чином. Зразок очищається від бруду та мастил і опускається на 10-15 секунд в концентрований розчин азотної кислоти та промивається у ємкості з водою. Потім наноситься хімічне покриття шляхом хімічного осадження в розчині, що містить, в г/л (таблиця): вуглекислий кобальт 24, вуглекислий нікель 30, янтарнокислий натрій 100, гіпофосфіт натрію 30, хлористий амоній 45, аміак 50 мл. Час осадження сплаву при 90-95 °C-60 хв. Після проведення процесу хімічного осадження зразок виймається з ємності з хімічним розчином і промивається водою. Після нанесення хімічного покриття проводиться термообробка при температурі 400 °C протягом однієї години. Після хімічного покриття та термічної обробки формується зміцнений шар товщиною 12-15 мкм та мікротвердістю 8 ГПа, що дає можливість підвищити зносостійкість та ресурс роботи деталей машин. Джерело інформації: 1. Метод упрочнения линотипных матриц. /О. Стецкив, С. Савчук, А. Гусев, Т. Курбакова // Полиграфия. - 1981. - № 2. - С. 21-23. Таблиця Параметр 1 2 вуглекислий кобальт СоСО3 (г/л) вуглекислий нікель NiSO3 (г/л) янтарнокислий натрій Na2C4H4O4 (г/л) 1 гіпофосфіт натрію NаН2РО2 (г/л) хлористий амоній NH4Cl (г/л) аміак NH4OH (мл) 3 24 30 100 30 45 50 1 Товщина Час Час Твердість осадженого хімічного термічної зміцненого зміцненого осадження, обробки, шару, ГПа шару, мкм (хв) хв 4 5 6 15 60 60 8,0 UA 110115 C2 Продовження таблиці вуглекислий кобальт СоСО3 (г/л) вуглекислий нікель NiSO3 (г/л) янтарнокислий натрій Na2C4H4O4 (г/л) 2 гіпофосфіт натрію NаН2РО2 (г/л) хлористий амоній NH4Cl (г/л) аміак NEUOH (мл) вуглекислий кобальт СоСО3 (г/л) вуглекислий нікель NiSO3 (г/л) янтарнокислий натрій Na2C4H4O4 (г/л) 3 гіпофосфіт натрію NаН2РО2 (г/л) хлористий амоній NH4Cl (г/л) аміак NH4OH (мл) 25 35 110 35 50 60 20 25 90 25 40 40 14 60 60 7,5 12 50 50 7,0 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб отримання зносостійкого зміцненого покриття на мідних сплавах, який включає нанесення на поверхню хімічного покриття з розчину, який містить гіпофосфіт натрію, аміак, солі натрію, кобальту та нікелю, і термічну обробку, який відрізняється тим, що розчин містить як сіль нікелю - вуглекислий нікель, як сіль натрію - янтарнокислий натрій, і додатково містить хлористий амоній, при складі розчину, г/л: вуглекислий кобальт 20-25 вуглекислий нікель 25-35 янтарнокислий натрій 90-110 гіпофосфіт натрію 25-35 хлористий амоній 40-50, аміак 40-60 мл, при тому хімічне покриття наносять при температурі 90-95 °C протягом 60 хв і підтримують рН розчину 9-10, а після нанесення хімічного покриття проводять термообробку при температурі 400 °C протягом 60 хвилин. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2