2.4 Покрытия и смазочные материалы

Общие сведения о покрытиях

Покрытия в приборостроении позволяют улучшить характеристики применяемых конструкционных материалов. Детали с покрытиями лучше противостоят вредному действию коррозионно-агресивных сред, атмосферы, изнашиванию, циклическим контактным нагрузкам и т.д.

По выполняемым функциям покрытия подразделяют на защитные, защитно-декоративные, декоративные и специальные.

По виду наносимого материала разделяются на покрытия металлические, неметаллические неорганические, полимерные и лакокрасочные.

Условные обозначения металлических и неметаллических неорганических покрытий записывают в следующем порядке: способ обработки основного материала под покрытие; способ получения покрытия; толщина; материал; функциональные или декоративные свойства; дополнительная обработка покрытия. В обозначении не обязательно наличие всех перечисленных элементов. Все составляющие обозначения отделяют друг от друга точками.

Примеры обозначения: М18.Н15.Х.3К - хромовое покрытие с подельем меди толщиной 18 мкм и слоем никеля толщиной 15 мкм, зеркальное. Ц15.хр.ч- цинковое покрытие толщиной 15 мкм с черным хромотированием.

Нанесение покрытий всегда изменяет размеры деталей, что может нарушить установленные значения допусков, это следует учитывать при назначении покрытий.

Детали с допусками по 01- 4 квалитетам следует изготавливать из материалов, не требующих покрытия.

Детали, изготовленные по 5- 8 у квалитету можно защитить покрытиями, полученными химическим способом (например, никелевым) и некоторыми покрытиями, полученными гальваническим способом (цинковыми, кадмиевым и т.д.) при толщине покрытия не более 6 мкм.

Детали, изготовленные по 9- 17 у квалитетам точности можно защищать покрытиями всех видов при обязательном завышении (занижении) размеров при толщинах покрытий, соизмеряемых с допусками на изготовление.

Для получения качественного покрытия необходима тщательная обработка поверхности изделия.

При выборе покрытий необходимо учитывать их назначение, условия эксплуатации, материал детали, свойства и характеристику покрытия, допустимость и недопустимость контактов сопрягаемых материалов.

Наиболее часто применяемые химические и электрохимические покрытия.

Оксидирование. Это процесс получения оксидных пленок на поверхности металлических деталей. Такие пленки защищают от коррозии и имеют хорошие декоративные свойства. Осуществляют оксидирование химическим и термохимическим способом.

Покрытия по алюминию и алюминиевым сплавам имеют пористое строение и сравнительно высокую твердость, на прочность детали и особенно выносливость влияют отрицательно. Оксидирование деталей из алюминия осуществляют химическим и электрохимическим способами. Пленка, полученная химическим способом в растворе хромового ангидрида, бесцветна и сохраняет блеск полированного алюминия. Пленка, полученная электрохимическим способом в растворе серной кислоты, имеет снежно-белый цвет, высокую твердость, износостойкость и электроизоляционные свойства.

Обозначение покрытий: Хим.Окс., Ан.Окс.

Покрытие, повышающее износостойкость алюминиевых деталей: Ан.Окс.тв., Ан.Окс.тв.прм.

Для улучшения декоративных свойств возможно окрашивание оксидированного алюминия анилиновыми красителями.

Химическое оксидирование применяют как защитно-декоративные по стали: Хим.Окс.прм- химическое оксидирование, пропитка маслом.

Цинкование. Цинк является анодом по отношению к железу, поэтому основное изделие не разрушается, пока сохраняется цинковое покрытие. Такие покрытия эластичны, допускают гибку, вытяжку, развальцовку в диапазоне температур до 260 °С.

На прочность деталей влияет отрицательно (вследствие обезуглероживания поверхности ). Стали с пределом прочности выше 1400 МПа цинкованию не подлежат.

Покрытие рекомендуется как защитное по углеродистым сталям: Ц6, Ц9 ( допускает последующую точечную или ленточную сварку ).

Никелевые покрытие, катодное по отношению к стали, алюминию и цинковым сплавам, защищает их механически. Коррозионная стойкость выше в многослойных покрытиях. Износостойкость удовлетворительна, растекаемость припоев по покрытию хорошая.

Покрытие обладает хорошими декоративными свойствами. Цвет блестящего покрытия- светло-серый с желтоватым оттенком, матового черного- темно-серый до черного.

Покрытие рекомендуется как защитное по стали Н9, Н18, ХимН6, ХимН15; по меди; по алюминию.

Хромовое покрытие, катодное по отношению к сталям, алюминию и цинковым сплавам, защищает их механически. Износостойкость покрытия высокая, потери на трение сравнительно низкие. Не рекомендуется при ударных нагрузках.

Покрытие рекомендуется как защитно-декоративное по стали: М9.Н6.Хб0,5; М24.Н12.Хб1. Для повышения износостойкости по стали Хтв9..Хтв24.Хмол6.. Хмол24 и др.

Кадмиевое покрытие, анодное по отношению к сталям, защищает ее от коррозии, предотвращает коррозию в контакте с медью и ее сплавами. Имеет прочную связь со сталью и хорошие антифрикционные свойства.

Последующее хроматирование или фосфатирование повышает стойкость, но уменьшает электропроводность. Хроматная пленка декоративна - цвет покрытия золотисто-желтый с радужным оттенком. Рекомендуется как защитные по стали Кд30..Кд40; как защитно-декоративные по алюминию и его сплавам: Н12.Кд6.хр., Н18.Кд18.хр. и др.