Одним из способов восстановления гильз цилиндров внутреннего сгорания является устранение износа внутренней поверхности цилиндра. Хромирование гильзы цилиндра внутреннего сгорания не только восстанавливает изношенную поверхность, также повышается износоустойчивасть и антифрикционные свойства, поршневые кольца работают лучше.
Технология износостойкого хромирования гильз цилиндров
1. Последовательность технологических операций при износостойком хромировании гильз цилиндров
Технологический процесс восстановления внутренних поверхностей гильз цилиндров двигателей автомобилей и тракторов методом проточного хромирования в холодном саморегулирующемся электролите включает следующие операции:
- Промывка и дефектовка гильз.
- Механическая обработка (расточка, хонингование, механическое нанесение углублений, окончательное хонингование до параметра шероховатости Ra=0,08 … 0,32 мкм).
- Обезжиривание деталей в органическом растворителе с последующей промывкой в горячей и холодной воде.
- Обезжиривание внутренней поверхности гильз венской известью и повторная промывка гильз в холодной проточной воде.
- Химическое травление гильз в 5%-ном растворе плавиковой кислоты в течение 3 … 4 минут с последующей тщательной промывкой деталей в горячей и холодной воде.
- Монтаж гильз на анодное приспособление установки хромирования.
- Анодное декапирование гильз в рабочем электролите хромирования при анодной плотности тока 40 … 50 А/дм2 в течение 45 сек.
- Хромирование гильз цилиндров в электролите следующего состава: ангидрид хромовый 400 г/л; кальций углекислый 65 г/л; кобальт сернокислый 20 г/л. Режим осаждения покрытий: катодная плотность тока 80 … 120 А/дм2, рабочая температура электролита 18 … 25°С, межэлектродное расстояние 15 … 20 мм, скорость протока электролита 1 … 1,2 м/сек.
- Демонтаж гильз и промывка в горячей и холодной воде.
- Обезводораживание хромированных гильз в сушильном шкафу при температуре 150 … 200°С в течение 1 … 1,5 час.
- Механическая обработка. Рекомендуемый способ хромирования позволяет наносить слой хрома высокой равномерности (конусность хромированных гильз не превышает 0,02 мм). Поэтому в качестве механической обработки гильз после хромирования требуется лишь хонингование для получения шероховатости поверхности с параметрами Ra=0,08 … 0,32 мкм.
- Контроль и сортировка гильз по размерным группам.
- Консервация гильз смазкой УН ГОСТ 782-53.
2. Особенности технологического процесса
1. Влияние режимов электролиза на равномерность и скорость осаждения хромовых покрытий
С повышением плотности тока Dk при проточном хромировании от 6 до 16 кА/м2 скорость осаждения хрома увеличивается со 125 до 350 мкм/час.
С увеличением температуры электролита скорость осаждения хрома снижается. Такую зависимость можно объяснить тем, что в условиях повышенных температур нарушается соотношение между CrO3 и посторонними анионами.
3. Режим осаждения и свойства хромовых покрытий
Наиболее гладкие осадки хрома высокой равномерности получаются при следующих режимах электролиза: Dk=100 … 140 А/дм2; температура электролита 18 … 20°С; Lмэ=15 … 20 мм; Vэ=1 … 1,2 м/сек. При этих режимах хромирования скорость осаждения составляет 180 … 335 мкм/час, а выход хрома по току 39 … 48%.
При проточном хромировании в холодном саморегулирующемся электролите микротвердость хромовых покрытий выше микротвердости осадков, полученных в стационарных условиях на 20 … 25% и достигает (в зависимости от условий электролиза) 8000 … 9300 МН/м2. С повышением плотности тока микротвердость осадков хрома увеличивается от 7200 МН/м2 при Dk=60 А/дм2 до 8700 МН/м2 при Dk=160 А/дм2. С увеличением температуры электролита от 15 до 30°С микротвердость покрытий резко снижается (от 9200 до 8000 МН/м2), дальнейшее увеличение температуры до 40°С уменьшает микротвердость до 7000 МН/м2.
Предварительное травление восстанавливаемых деталей из серого чугуна в растворе плавиковой кислоты повышает прочность сцепления хромового покрытия с основным металлом. Максимальная прочность сцепления хрома с чугуном (210 Н/м2) достигается при травлении в 5%-ном растворе плавиковой кислоты в течение 3 … 4 мин с последующей крацовкой металлической щеткой. Условия анодной обработки, при которых обеспечивается высокое сцепление хромового покрытия с чугуном, следующие: анодная плотность тока 40 … 50 А/дм2, продолжительность декапирования 45 сек.
Режимы электролиза для осаждения осадков с максимальной износостойкостью восстановленных поверхностей деталей: плотность тока 100 … 120 А/дм2, температура электролита 18 … 25°С, скорость протока электролита 1,2 м/сек.
Хромирование гильз цилиндров приведенным способом разработано Отраслевой научно-исследовательской лабораторией при Кишеневском сельскохозяйственном институте им. М.В. Фрунзе.
4. Требования к конструкции анода
Аноды отливают из трехкомпонентного сплава свинец-олово-сурьма (85, 10 и 5% соответственно). Различное межэлектродное расстояние от 5 до 30 мм задается путем изменения диаметра анода. Скорость протока электролита от 0 до 2 м/сек.
5. Требования к оборудованию установки хромирования
Все узлы, коммуникации, запорная арматура установки для хромирования изготовлены из титана марки ВТУ-0 ГОСТ 19807-74, что позволяет поддерживать чистоту электролита. В качестве источника тока используют выпрямитель ВАКГ 12/6-1600.Первоисточники:
Первоисточником для статьи послужила книга «Справочник по восстановлению деталей» (автор - Воловик Е.Л.).
https://web.archive.org/web/20161017213133/http://galvplat.ru/art363.htm