Оптимизация работы ванны хромирования при восстановлении деталей автотранспорта

Введение. В процессе хромирования деталей автомобилей происходит изменение состава ванны хромирования, что влияет на стабильность протекающих процессов – производительность и качество хромового покрытия. Поэтому требуется постоянный контроль ванны хромирования на наличие посторонних элементов, которые могут образоваться в процессе работы ванны при реакции раствора с анодом или катодом.
Материалы и методы. При проведении исследований применялось необходимое оборудование, позволившее с достаточной точностью определять содержание трёхвалентного хрома и влияние его на процесс электролиза – производительность и качество хромовых покрытий. Для определения качества и производительности использовалась известная методика.
Результаты. При проведении исследований полученного холодного саморегулирующегося электролита хромирования было установлено, что существенное влияние на стабильность работы ванны хромирования оказывает трёхвалентный хром – содержание, которое при работе может меняться в пределах 2…25 г/л. В результате выяснили, что оптимальным количеством трёхвалентного хрома является содержание его в ванне хромирования от 2 до 15 г/л. При меньшем или большем содержании происходит снижение производительности электролиза и качества хромового покрытия. Также было установлено, что для поддержания оптимального количества трёхвалентного хрома и увеличения времени для стабильной работы хромовой ванны необходимо соблюдение отношения площади анода и катода (покрываемой поверхности детали), значение которого находится в пределах 3...4.
Обсуждение и заключение. В результате проведенных исследований даст возможность при выполнении определённых условий, проведения процесса осаждения хрома из холодного саморегулирующего электролита позволит стабильно проводить осаждение хрома при высокой производительности и необходимым качеством получаемых покрытий. Главное условие сохранения долговечности и стабильности ванны хромирования – контроль и поддержание количества трёхвалентного хрома в электролите хромирования в ванне.

1. Котомчин А.Н., Синельников А.Ф., Корнейчук Н.И. К вопросу выбора способа восстановления деталей машин // Вестник СибАДИ. 2020. № 17(1). С. 84–97.

2. Фомичев В.Т., Садовникова В.В., Москвичева Е.В. Легирование электролитического хрома молибденом в электролите, содержащем органические добавки // Гальванотехника и обработка поверхности. 1992. Т. 1. №3. С. 44–46.

3. Ткаченко И.Д. [и др.] Усовершенствование технологии хромирования с применением неорганических и органических композиций // Разработка и применение твердых металлических покрытий. 1981. С. 223–224.

4. Котомчин А.Н., Синельников А.Ф., Корнейчук Н.И. Сравнительная характеристика электролитов хромирования для восстановления и упрочнения деталей машин. ВИНИТИ «Транспорт: наука, техника», Научно-информационный сборник, управление». 2020. № 7. С. 50–55.

5. Newby Kenneth, R. Functional chromium plating // Metal Finish. 2004. vol. 102. №4A. pp. 188-198.

6. Котомчин А.Н., Синельников А.Ф., Корнейчук Н.И. Использование износостойкого хромирования при восстановлении и упрочнении деталей автомобилей // Вестник МАДИ. 2021. №1 (64). С. 11–17.

7. Котомчин А.Н., Синельников А.Ф., Корнейчук Н.И. Интенсификация процесса электролитического хромирования при восстановлении и упрочнении деталей машин // Мир транспорта и технологических машин. 2020. №3 (70). С. 22–32.

8. Елинек Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 2017–2018 годы // Гальванотехника и обработка поверхности. 2019. Т. 27. №3. С. 4–14.

9. Едигарян А.А., Полукаров Ю.М. Электроосаждение хрома и его сплавов из сульфатных растворов Сг (III) // Гальванотехника и обработка поверхности. 2001. Т. 9. №3. С. 17–18.

10. Максименко С.А., Балакина О.А. Электроосаждение хромовых покрытий из электролитов на основе хрома (3) и муравьиной кислоты // Гальванотехника и обработка поверхности. 1992. Т. 1. №3–4. С. 47–50.

11. Петров Ю.Н., Корнейчук Н.И. [ и др.] Прогрессивные способы восстановления деталей машин и повышения их прочности // Межвузовский сборник научных трудов. Кишинёв: Кишиневский сельскохозяйственный институт им. М.В. Фрунзе. 1979. С. 48–51.

12. Кудрявцев В.Н., Винокуров Е.Г., Кузнецов В.В. Толстослойное хромирование из электролитов на основе сернокислого хрома // Гальванотехника и обработка поверхности. 1998. Т. 6. №1. С. 24–30.

13. Солодкова Л.Н., Ващенко С.В., Кудрявцев В.Н. Высокопроизводительный электролит износостойкого хромирования // Гальванотехника и обработка поверхности. 2003. Т. 11. № 3. С. 31–33.

14. Baraldi P., Soragni E. On the kinetics of chromium electrodeposition on copper electrodes // J. Alloys and Compounds. 2001. №317-318. pp. 612-618.

15. Котомчин А.Н., Синельников А.Ф. Установка для поддержания рабочей температуры электролитов при восстановлении деталей машин гальваническими покрытиями. Вестник СибАДИ. 2020. 17(4). С. 500–511.

16. Петроченкова И.В., Помогаев В.М., Волкович А.В. Особенности влияния температуры на рассеивающую способность электролитов // СБ научных трудов: Успехи в химии и химической технологии. Новомосковск: НИ РХТУ, 2004. С. 44–51.

17. Chromabscheidung aus wassrigen Losungen. Aufbau des Kathodenfilms Galvanotechnik. 2006. №12. Teil 11.. pp. 2888-2896.

18. Bolch T., Linde R. u.a. Innovative Oberflachenstrukturen durch elektrochemische Beschichtungsverfahren // Galvanotechnik. 2005. №103. pp. 2095-2100.

19. Chromabscheidung aus wassrigen Losungen. Chromsaurelosungen Galvanotechnik. 2005. №9. Teil. 1. pp. 2063-2071.

20. Корнейчук Н.И., Ковбасюк А.В. [и др.] Влияние концентрации трехвалентных соединений хрома на некоторые параметры холодного хромирования // Труды Кишиневского СХИ. 1975. №144. С. 17–23.

21. Аджиев, Б.У., Ващенко С.В., Соловьева З.А. Влияние структуры и физико-механических свойств хрома на износостойкость хромовых покрытий // Гальванотехника и обработка поверхности. 1992. Т. 1. №1. С. 28–31.

22. Солодкова Л.Н., Соловьева З.А. Исследование пленки на катоде при электровосстановлении хромовой кислоты // Электрохимия. 1994. Т. 30. №10. С. 1254–1256.

23. Шлугер М.А., Ток Л.Д. Новые электролиты для покрытий хромом и его сплавами // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1988. Т. 32. №3. С. 297–305.

24. Зорин В.А., Штефан Ю.В., Тимченко М.И. Планирование экспериментов при создании деталей из композиционных материалов // Механизация строительства. 2018. Т. 79. № 4. С. 5–13.

25. Галдина В.Д., Черногородова М.С. Подбор составов активированных минеральных порошков с использованием метода планирования эксперимента // Вестник СибАДИ. 2017. 2(54). С. 90–98.

26. Витязь П.А., Жилинский О.В., Лактюшина Т.В. Компьютерная методология выбора технически оптимального варианта в многокритериальных задачах проектирования материалов // Физическая мезомеханика. Томск 2004. Т. 7. Спец. выпуск. Ч. 1. С. 3–11.

27. Горбунов И.П., Горбунов Д.И. Математическое моделирование процесса диффузионного хромирования стали. Теория и практика производства листового проката. Сборник научных трудов. Ч. 2. Липецк: ЛГТУ, 2008. С. 68–72.