С целью активации поверхности сплава предусмотрено электрохимическое никелирование в кислом хлоридном электролите. Обоснована необходимость нанесения подслоя серебра из разбавленного по ионам металла электролита не только с точки зрения снижения вероятности контактного обмена, но и увеличения поляризуемости, что способствует равномерной затяжке внутренней поверхности. Определены оптимальные параметры импульсного тока при основном серебрении: синусоидальный ток частотой 50 Гц, отсечка шага 1/4 периода (длительность импульса 5 мс), jимп= 1,2–2,4 А/дм2, jср=0,2–0,4 А/дм2. При соблюдении этих условий обеспечивается полное прокрытие профиля внутренней резьбы. По разработанной технологии на покрыта опытная партия изделий, успешно прошедших технический контроль.

В разделе 6.5 приведены результаты испытаний разработанных растворов для пассивации серебряных покрытий. Разработанные составы пассивирующих растворов проходили проверку в производственных условиях на ювелирный завод «Красная Пресня» (г. Приволжск Ивановской обл.). Испытаниям подвергались серийные ювелирные изделия с серебряным покрытием толщиной 6 мкм. Технологический процесс пассивации включал следующие операции: обработка в растворе, содержащем 10 – 15 г/л диэтилдитиокарбамата натрия и 2 – 5 г/л КОН (продолжительность 15 – 20 мин., t=18 – 25 0С); промывка в холодной проточной воде; сушка.

Испытания на устойчивость к потемнению проводились в горячих парах серной печени. При этих условиях время до начала потемнения увеличилось в 5 раз по сравнению с необработанными контрольными образцами, что свидетельствует о высокой эффективности разработанного раствора. В 1 л пассивирующего раствора возможно обработать изделия общей поверхностью до 200. По результатам испытаний разработанный технологический процесс рекомендован к внедрению  на Пресня» г. Приволжск.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Раздел 6.6 посвящен вопросам химического полирования изделий из меди и сплавов на ее основе. Разработанные растворы химического полирования, содержащие два окислителя, обеспечивают совмещение процессов химического полирования и снятия заусенцев при съеме металла 8-12 мкм против 30-50 мкм по существующим технологиям. Растворы представляют собой малоагрессивные, устойчивые в процессе эксплуатации и хранения системы, работающие в широком интервале температур. Их работоспособность достигает 2 м2/л. Технологическое время обработки составляет 2 – 5 мин. При этом полностью отсутствует растравливание поверхности деталей.

В зависимости от марки обрабатываемого материала (медь, латуни ЛС59, Л60, Л63, нейзильбер МНЦ15-20) и качества исходной поверхности обеспечивается относительная степень сглаживания более 40 % (Ra= 0,20 – 0,30 мкм), а отражательная способность достигает 95%. При этом удельный объем оксидов азота, выделяющихся при обработке, в 4-5 раз меньше, чем при использовании растворов на основе азотной кислоты.

Разработанные растворы химического полирования внедрены в серийное производство деталей топливной аппаратуры в -Центр», г. Ярославль. Их применение обеспечило полную очистку каналов подвода топлива и удаление микрозаусенцев, образующихся в ходе механической обработки. Повышение чистоты поверхности деталей позволило улучшить специальные характеристики топливной аппаратуры до уровня лучших зарубежных аналогов. На автоагрегатный завод», г. Шадринск Курганской обл. применение разработанных растворов позволило полностью удалить заусенцы после штамповки и улучшить паяемость, что обеспечило значительное повышение герметичности радиаторов из латуни для автотракторной техники, изготавливаемых по технологии «Купробрейз».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

Установлены и систематизированы закономерности анодного растворения вольфрама и сплавов на его основе, никеля, циркония, гафния, меди, серебра и сплава СрМ925, а также химического растворения титана и меди в водных и водно-органических растворах электролитов. Установлено, что для исследованных металлов при высоких потенциалах лимитирующей стадией анодной реакции является массоперенос в растворе. Показана существенная роль эффектов массопереноса в растворе в процессе сглаживания микрорельефа поверхности. Установлено влияние физико-химических свойств растворов электролитов на показатели процессов растворения исследованных металлов. Введение в состав электролита органического растворителя способствует снижению диффузионных токов, что облегчает переход процесса анодного растворения в режим полирования. На примере никеля показана корреляция между величиной сольватационной составляющей энергии Гиббса переноса иона никеля из воды в водно-спиртовой раствор и скоростью анодного растворения. При увеличении содержания органического растворителя ионам металла энергетически более выгодно становится переход в раствор в виде гетеросольватных комплексов. Определен состав гетеросольватных комплексов никеля и распределения сольватных форм в водно-спиртовых растворах хлорида натрия при различных концентрациях органического растворителя. Установлена корреляция между донорным числом органического растворителя и шероховатостью поверхности меди после анодной обработки в водно-органических растворах. Методом оже-электронной спектроскопии доказано непосредственное участие компонентов раствора в формировании поверхностного оксидно-солевого слоя – в его структуре обнаружены элементы, входящие в состав компонентов электролита. С помощью структурно-чувствительных методов электродного импеданса и фотоэлектрополяризации установлено, что модификация поверхностного слоя в процессе взаимодействия с раствором играет важную роль в процессе сглаживания микрорельефа. Показана возможность применения метода фрактальной геометрии для количественной оценки состояния поверхностного слоя после электрохимической и химической обработки. Показано, что применение импульсного режима при электроосаждении серебра из пирофосфатно-аммиакатного и синеродистороданистого электролитов способствует повышению как катодной, так и анодной поляризации. Поляризуемость катода в рабочем интервале плотностей тока возрастает при увеличении амплитуды и скважности импульсов в обоих электролитах, что способствует более равномерному распределению тока по поверхности катода. Установлено, что при импульсном режиме электроосаждения уменьшается концентрация линий тока на наиболее нагруженных участках катода. Перераспределение тока связано с достижением на этих участках потенциалов, соответствующих выходу на предельную диффузионную плотность тока. Это обеспечивает более равномерное распределение серебра на катодах сложной формы при импульсном режиме осаждения. Использование импульсных режимов обеспечивает формирование мелкозернистых осадков серебра, что способствует снижению шероховатости покрытий, уменьшению внутренних напряжений и пористости. Установлено, что применение нестационарного электрического режима способствует активации вольфрама в нейтральных растворах хлорида натрия. Использование импульсного режима и разработанных водно-органических электролитов обеспечивает повышение качества поверхности серебра и сплава СрМ925, циркония, вольфрамокобальтового сплава ВК8. Минимальные значения Rа, мкм при этом составляют для серебра 0,06…0,08; для вольфрама 0,05…0,07. Установлено, что процесс растворения титана при химическом полировании протекает с диффузионно-кинетическим контролем. Показано, что формирование на поверхности нестехиометрического оксидно-солевого слоя способствует эффективному протеканию процесса полирования. Эффект сглаживания поверхности при химическом полировании меди также обусловлен формированием нестехиометрического оксидного слоя, растворение которого протекает с диффузионным контролем. Показано, что для повышения эффективности химического полирования металлов необходимо, чтобы рабочий раствор содержал два окислителя, один из которых восстанавливается с образованием газа, что способствует возникновению конвективных потоков, а продукты восстановления второго остаются в растворе. На основании полученных закономерностей разработаны новые составы малоагрессивных растворов для электрохимической и химической обработки металлов, обеспечивающие высокое качество обработанной поверхности: электролит для размерной ЭХО циркония и его сплавов (А. c. 1593805); электролиты для ЭХО циркония и гафния (Пат. РФ 2053061, 2053062); электролит для электрохимического удаления заусенцев (А. c. 1646726); раствор для химического полирования титана (Пат. РФ 2260634); электролит для электрохимического полирования серебра (положительное решение по заявке № 000/02 (015710). Электролиты для ЭХО гафния используются на ФГУП «НПП Алмаз» г. Саратов при обработке деталей электровакуумных приборов. Их применение позволило повысить качество обработанной поверхности деталей и повышение стабильности характеристик готовых изделий. Разработана технологическая схема серебрения внутренней поверхности деталей из жаростойкого сплава из синеродистороданистого электролита с применением импульсного тока. При оптимальных параметрах импульсного тока (синусоидальный ток: частота 50 Гц, отсечка шага 1/4 Т, jи=1,2–2,4 А/дм2, jср=0,2–0,4 А/дм2) обеспечивается полное прокрытие профиля внутренней резьбы. По разработанной технологии на «Агат»,
г. Гаврилов-Ям Ярославской обл. покрыта опытная партия изделий, успешно прошедших технический контроль. Разработана технологическая схема серебрения титана без нанесения промежуточных металлических подслоев. Изделия, покрытые серебром по разработанной технологии, характеризуются повышенной коррозионной устойчивостью. По результатам проведенных испытаний на Государственном рязанском приборном заводе элементы предложенной технологии серебрения решено принять за базовые при разработке новой технологической схемы изготовления волноводов из титана ВТ1-0. Разработан раствор и определены оптимальные условия химической пассивации серебра. По результатам производственных испытаний время до начала потемнения увеличивается в пять раз по сравнению с контрольными образцами. Разработанный технологический процесс рекомендован к внедрению на Пресня», г. Приволжск Ивановской области. Разработанные растворы для химического полирования меди и ее сплавов внедрены в серийное производство деталей топливной аппаратуры в -Центр», г. Ярославль. Их применение обеспечило полную очистку каналов подвода топлива и удаление микрозаусенцев, образующихся в ходе механической обработки. Повышение чистоты поверхности деталей позволило улучшить специальные характеристики топливной аппаратуры до уровня лучших зарубежных аналогов. Применение разработанной технологии химического полирования на автоагрегатный завод», г. Шадринск Курганской обл. позволило полностью удалить заусенцы, что обеспечило существенное повышение герметичности радиаторов, изготавливаемых по технологии «Купробрейз».

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9