Спосіб отримання зносостійкого покриття на мідних сплавах

Реферат: Винахід належить до металургії та машинобудування і стосується способів хіміко-термічної обробки деталей для їх поверхневого зміцнення. Спосіб отримання зносостійкого покриття на мідних сплавах включає нанесення на поверхню хімічного покриття з розчину, г/л: вуглекислий кобальт 15-20, вуглекислий нікель 25-35, оцтовокислий натрій 90-110, гіпофосфіт калію 20-30, яблучна кислота 20-30, аміак 50-70 мл. Хімічне покриття наносять при температурі 85-95 °C протягом 60 хв і підтримують рН розчину 10-11, а після нанесення хімічного покриття проводять термообробку при температурі 350 °C протягом 60 хвилин. Після зміцнення формується зміцнений шар товщиною 14 мкм та інтегральною мікротвердістю 7,5 ГПа, що дає можливість значно підвищити зносостійкість та ресурс роботи виробів. UA 112714 C2 (12) UA 112714 C2 UA 112714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Спосіб отримання зносостійкого покриття на мідних сплавах належить до області 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 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 покриття на мідних сплавах, який містить вуглекислий кобальт, гіпофосфіт, солі натрію та нікелю і термічній обробці, згідно з винаходом розчин містить як сіль нікелю - вуглекислий нікель, як сіль натрію оцтовокислий натрій, а як гіпофосфіт - гіпофосфіт калію, і додатково містить яблучну кислоту, при складі розчину, г/л: вуглекислий кобальт - 15-20, вуглекислий нікель - 25-35, оцтовокислий натрій - 90-110, гіпофосфіт калію - 20-30, яблучна кислота - 20-30, аміак - 50-70 мл, при тому хімічне покриття наносять при температурі 85-95 °C протягом 60 хв і підтримують рН розчину 10-11, а після нанесення хімічного покриття проводять термообробку при температурі 350 °C протягом 60 хвилин. Завдяки реалізації таких режимів отримуємо зміцнені шари хімічного покриття товщиною 1214 мкм. Мікротвердість становить 7,5 ГПа. 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 - 18, вуглекислий нікель 30, оцтовокислий натрій - 100, гіпофосфіт калію - 30, яблучна кислота - 25, аміак - 60 мл. Час осадження сплаву при 85-95 °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 350 °C протягом однієї години. Після хімічного покриття та термічної обробки формується зміцнений шар товщиною 12-14 мкм та мікротвердістю 7,5 ГПа, що дає можливість підвищити зносостійкість та ресурс роботи зміцнених деталей. Джерела інформації: 1. Стецкив О. Метод упрочнения линотипных матриц / О. Стецкив, С. Савчук, А. Гусев, Т. Курбакова. - "Полиграфия", 1981. - № 2. - С. 21-23. Таблиця Параметр 1 2 3 Вуглекислий кобальт СоСО3 18 (г/л) Вуглекислий нікель NiСО3 (г/л) 30 Оцтовокислий натрій Nа2С4H4O4 100 1 (г/л) Гіпофосфіт калію К2Н2РО2 (г/л) 30 Яблучна кислота С4Н6О6 (г/л) 25 Аміак NH4OH (мл) 70 Вуглекислий кобальт СоСО3 20 2 (г/л) Вуглекислий нікель NiCO3 (г/л) 35 Товщина Твердість осадженого Час хімічного Час термічної зміцненого зміцненого осадження, (хв) обробки, хв шару, ГПа шару, мкм 4 5 6 7 14 13 1 60 60 7,5 60 7,0 UA 112714 C2 Продовження таблиці 1 2 3 Оцтовокислий натрій Nа2С4Н4О4 110 (г/л) 30 2 Гіпофосфіт калію К2Н2РО2 (г/л) Яблучна кислота С4Н6О6 (г/л) 30 Аміак NH4OH (мл) 60 Вуглекислий кобальт СоСО3 15 (г/л) Вуглекислий нікель NіСО3 (г/л) 25 Оцтовокислий натрій Na2C4H4O4 90 3 (г/л) Гіпофосфіт калію К2Н2РО2 (г/л) 20 Яблучна кислота С4Н6О6 (г/л) 20 Аміак NH4OH (мл) 50 4 5 6 7 12 60 60 6,5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб отримання зносостійкого покриття на мідних сплавах, який включає нанесення на поверхню хімічного покриття з розчину, який містить вуглекислий кобальт, гіпофосфіт, солі натрію та нікелю і термічній обробці, який відрізняється тим, що розчин містить як сіль нікелю вуглекислий нікель, як сіль натрію - оцтовокислий натрій, а як гіпофосфіт - гіпофосфіт калію, і додатково містить яблучну кислоту, при складі розчину, г/л: вуглекислий кобальт 15-20 вуглекислий нікель 25-35 оцтовокислий натрій 90-110 гіпофосфіт калію 20-30 яблучна кислота 20-30 аміак 50-70 мл, при тому хімічне покриття наносять при температурі 85-95 °C протягом 60 хв. і підтримують рН розчину 10-11, а після нанесення хімічного покриття проводять термообробку при температурі 350 °C протягом 60 хвилин. Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601