|
12 Большой вклад в теорию и практику электролитического осаждения железа внесен академиком Ю.Н. Петровым [8, 9, 10] и его учениками, исследовавшими влияние различных органических добавок на процесс электроосаждения железа и его физико-механические свойства. Введение в хлоридный электролит аскорбиновой кислоты предохраняет от окисления и позволяет получать качественные покрытия при температуре электролита 293...313 К, введение аморфного бора позволяет повысить износостойкость данного покрытия в 2 2,5 раза [11]. Н.Т. Кудрявцев, Е.И. Лосева и др. получили осадки железа с микротвердостью до Нр=7000 МПа при температуре электролита 1=293 ...313 К, катодной плотности тока Эк=10...50 А/дм2 из электролита, кг/м3: хлористое железо (II) 350...400; янтарная кислота 1...4 [12]. Смелов А.П. [13] исследовал возможность соосаждения электролитического железа с углеродом, осуществляемого путем введения в хлоридный электролит добавок органических веществ: мочевины, тиомочевины, дисульфонафталиновой и лимонной кислот. Добавка в электролит 8... 10 кг/м3 лимонной кислоты, по данным автора, способствует получению хороших гладких, плотных осадков высокой твердости (до 11000 МПа) с содержанием углерода 0,4...0,64% . Для увеличения твердости осадков железа в хлоридный электролит добавляли соли других металлов: хлорид никеля, хлорид кобальта, хлорид марганца. Однако эти добавки не привели к значительному повышению физикомеханических свойств получаемых осадков железа [14, 15, 16, 17,18,19]. А.А. Эпштейну и др. [20] удалось получить прочное сцепление электролитического железа с основой, осуществив электролиз на асимметричном переменном токе с введением в электролит йодистого калия. Полученные осадки имели высокую микротвердость, однако при этом несколько повышалась их хрупкость. Чтобы снизить окисляемость и агрессивность хлоридного электролита и повысить твердость осадков железа до 6000...7000 МПа, Ю.П. Петров и др. |
13 нением, главным образом, для восстановления неподвижных посадок и деталей, воспринимающих небольшие нагрузки. Пионером в области применения железнения для восстановления изношенных деталей машин можно считать М.П. Мелкова. В его работах [9, 10, 11, 12] подробно изложены результаты всесторонних исследований элскгроосаждсния железа из горячих хлоридных электролитов, которые обеспечивают получение плотных мелкозернистых осадков с высокими механическими свойствами, изменяющимися в широких пределах в зависимости от режима электролиза. Основу электролитов, исследованных М.П. Мелковым, составляли хлорид железа и соляная кислота. Наиболее пригодным для условий ремонтных предприятий является малоконцентрированный электролит, который обеспечивает получение плотных гладких покрытий наиболее высокой твердости (4500-6500 МПа) толщиной до 1,5 мм. Однако широкое применение горячих хлоридных электролитов в производстве 01раничивается присущими им недостатками, главным из которых является высокая температура электролита (80-90°С), что обуславливает его агрессивность и легкую окисляемость. Сильное испарение при высокой температуре вызывает необходимость мощной вентиляции. Введение в хлоридный электролит органических добавок позволяет понизить рабочую температуру электролита, а также улучшить некоторые физико-механические свойства полученных осадков. Большой вклад в теорию и практику электролитического осаждения железа внесен академиком Ю.Н. Петровым [13, 14, 15] и его учениками, исследовавшими влияние различных органических добавок на процесс электроосаждения железа и его физико-механические свойства. Введение в хлоридный электролит аскорбиновой кислоты предохраняет от окисления и позволяет получать качественные покрытия при тем 14 пературе электролита 20—40 °С, введение аморфного бора позволяет повысить износостойкость данного покрытия в 2 2,5 раза [16]. Введение в хлоридный электролит железнения желатины, декстрина, триэтапонамина, глицерина и лимонной кислоты повышает катодную поляризацию железа, приводит к увеличению наводораживания покрытий, но несколько снижает прочность сцепления покрытия с основным металлом и уменьшает выход металла по току. Так А.Л. Назаренко и П.М. Шилов для получения железных покрытий использовали хлористый электролит следующего состава: кг/м3; хлористое железо 200, соляная кислота 1. При добавлении в электролит трилона «Б», концентрация которого составляла 0,25-0,5 кг/мЗ, смогли получить покрытия с износостойкостью, превышающей износостойкость закаленной стали [17]. Н.Т. Кудрявцев, Е.И. Лосева и др. получили осадки железа с микротвердостью до Нр=7000 МПа при температуре электролита 1=20-40°С, катодной плотности тока Эк= 10-50 А/дм2 из электролита, кг/м3: хлористое железо (11)350-400; янтарная кислота 1-4 [18]. Смелов А.П. [19] исследовал возможность соосаждения электролитического железа с углеродом, осуществляемого путем введения в хлоридный электролит добавок органических веществ: мочевины, тиомочевины, дисульфонафталиновой и лимонной кислот. Добавка в электролит 8-10 кг/м3 лимонной кислоты, по данным автора, способствует получению хороших гладких, плотных осадков высокой твердости (до 11000 МПа) с содержанием углерода 0,4-0,64 %. И.Ш. Гольдштейн, Л.Н. Андреева и Ю.Н. Петров для получения гладких плотных осадков использовали хлористый электролит следующего состава, кг/м3:хлористое железо 200-600; соляная кислота 1,5-2,0. В качестве добавки использовали гидразин 20-30 кг/м3. Электролит отличался высокой стабильностью [20]. 15 Для увеличения твердости осадков железа в хлоридный электролит добавляли соли других металлов: хлорид никеля, хлорид кобальта, хлорид марганца. Однако эти добавки не привели к значительному повышению физико-механических свойств получаемых осадков железа [21, 22, 23, 24, 25, 26]. В. А. Подрой кин и др. разработали электролит железнения следующего состава, кг/м3: хлористое железо (II) 350-450; фтористый натрий 5-10; роданистый калий 1-2; соляная кислота до рН 1,0-1,3. Данный электролит обладает устойчивостью к окислению кислородом, в 2-3 раза превышает устойчивость предыдущих электролитов, практически не содержит ионов трехвалентного железа при своевременной корректировке, что обеспечивает получение износостойких железных покрытий со стабильными характеристиками [27]. А.А. Эпштейну и др. [28] удалось получить прочное сцепление электролитического железа с основой, осуществив электролиз на асимметричном переменном токе с введением в электролит йодистого калия. Полученные осадки имели высокую микротвердость, однако, при этом несколько повышалась их хрупкость. Для придания электролитическим осадкам железа высоких механических свойств рекомендуют производить их цементацию с последующими закалкой и отпуском. Но этот способ не может удовлетворить ремонтное производство, так как цементация весьма усложняет процесс, а главноесвязана с высоким и глубоким прогревом основного металла, что сводит на нет одно из важных преимуществ электролитического способа восстановления деталей-возможность покрытия без изменения свойств основного материала. Чтобы снизить окисляемость и агрессивность хлоридного электролита и повысить твердость осадков железа до 6000-7000 МПа, Ю.П. Петров и др. [29, 30] предложили вводить в хлоридный электролит |