|
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗО-БОРИДНЫХ ПОКРЫТИЙ В настоящей главе поставлена задача изучения влияния состава хлоридного электролита и параметров электролиза на качество осадков железо-боридного сплава, на его химический состав и микротвердость. Придание железным осадкам необходимых физико-механических свойств на ремонтных предприятиях осуществляется чаще всего путем изменения температуры, концентрации раствора, введением легирующих компонентов и другими способами. Введение в хлористый электролит борной кислоты значительно улучшает физико-механические свойства осаждаемых покрытий. Получаемые железо-боридные покрытия, как правило, обладают высокой микротвердостью и износостойкостью. 37 3.1. Методика исследований Электроосаждение проводилось из электролитов, содержащих следующие о л компоненты, кг/м : концентрация хлорида железа (СГе=200...400 кг/м ); концентрация борной кислоты (Св=5...45 кг/м) при катодной плотности тока (Ок=20...60 А/дм2), коэффициенте асимметрии тока ((3=2...6), температуре электролита (Т=293...333 К), кислотности электролита (рН-1,0...0,6). С целью выявления эмпирических закономерностей процесса для основных показателей электролиза, нами была применена методика рационального планирования экспериментов, позволяющая при минимальном числе опытов наиболее равномерно и полно охватить все возможные сочетания факторов. Содержание бора в осадке определялось потенциометрическим методом. Для этого навеску покрытия помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл и приливают 40 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1. Колбу нагревают |
38 лись в дистиллированной воде и непосредственно перед началом электролиза завешивались в рабочую ванну. Для предохранения электролита от загрязнения шламом, образующимся в результате растворения анодов при электролизе, аноды помещались в чехлы из стеклоткани. Соотношение площадей анода и катода принималось равным 2:1. Кислотность электролита контролировалась с помощью прибора рН-340. Настройка и проверка прибора производилась по стандартным буферным растворам. Уровень электролита поддерживался периодическим добавлением подкисленной дистиллированной воды. Ванной служили керамические и стеклянные сосуды емкостью 0,5 и 1 л. Повторность экспериментов при одинаковых условиях электролиза составляла не менее 4 раз. Для каждого эксперимента применялся свежеприготовленный электролит. При изменении одного из параметров электролиза остальные оставались без изменения. Внешний вид покрытий оценивался путем осмотра невооруженным глазом и с помощью оптических увеличительных приборов. Микротвердость покрытий замерялась на твердомере ПМТ-3 при нагрузке на индентор 100 г (»1Н). С целью выявления эмпирических закономерностей процесса для основных показателей электролиза, нами была применена мелодика рационального планирования экспериментов [98], позволяющая при минимальном числе опытов наиболее равномерно и полно охватить все возможные сочетания факторов. Исследование внутренних напряжений в железо-фосфорных покрытиях проводилось методом растяжения сжатия ленточного катода. Для этого был изготовлен специальный прибор, описание которого дано в четвертой главе. 42 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗО-ФОСФОРНЫХ ПОКРЫТИЙ В настоящей главе поставлена задача изучения влияния состава хлоридного электролита и параметров электролиза на качество осадков железофосфорного сплава, на его химический состав и микротвердость. Придание железным осадкам необходимых физико-механических свойств на ремонтных предприятиях осуществляется чаще всего путем изменения температуры, концентрации раствора, введением легирующих компонентов и другими способами. Введение в хлористый электролит гипофосфита натрия значительно улучшает физико-механические свойства осаждаемых покрытий. Получаемые железо-фосфорные покрытия, как правило, обладают высокой микротвердостью и износостойкостью. 3.1. Методика исследований Электроосаждение проводилось из электролитов, содержащих следующие компоненты, кг/м : концентрация хлорида железа (Сре= 100-700 кг/м ); концентрация гипофосфита натрия (Ср=1-15 кг/м3) при катодной плотности тока (Т)к=\0-10 А/дм2), коэффициенте асимметрии тока ((3=1,5-8), температуре электролита (Г=20-70 °С), кислотности электролита (рН-1,0-0,2). С целью выявления эмпирических закономерностей процесса для основных показателей электролиза, нами была применена методика рационального планирования экспериментов, позволяющая при минимальном числе опытов наиболее равномерно и полно охватить все возможные сочетания факторов. Содержание фосфора в осадке определялось объемным методом с помощью молибдата аммония. Для этой цели сплав осаждался на медную фольгу, практически не содержащую фосфора, и полностью растворялся совмест |