Влияние электрохимической обработки на прочность сцепления с подложкой при восстановлении деталей автотранспорта, работающих при гидроабразивном изнашивании

Введение. В процессе хромирования деталей автомобилей необходимо получать хромовые покрытия с высоким качеством с заданными физико-механическими свойствами. Поэтому электрохимическая обработка перед нанесением покрытий играет решающую роль в процессе формирования покрытий с высокой контактной прочностью и износостойкостью. Исследование процесса электрохимической обработки позволит разработать рекомендации для получения качественных покрытий при восстановлении деталей автотранспорта.

Материалы и методы. Для проведения достоверных исследований применялось необходимое оборудование, которое позволяло получать данные с нужной точностью. Также для проведения математической обработки использовались современные средства обработки данных, которые исключали возможность ошибки и тем самым получить зависимости факторов с необходимой точностью.

Результаты. При использовании разработанного нового электролита хромирования возникла необходимость проведения исследований режимов и времени проведения электрохимической обработки перед нанесением покрытия деталей, изготовленных из сталей, содержащих хром, и упрочненных закалкой до твёрдости HRC 55–60. Исходя из полученных результатов было выявлено, что наибольшая прочность сцепления будет при использовании электрохимического травления с плотностью тока 130–140 А/дм² и времени выдержки 60–70 с. Также необходима активация в самом растворе хромирования с анодной плотностью тока 70–80 А/дм² и время проведения 30–40 с, с резким переключением на режим хромирования. Сделаны выводы по оптимизации электрохимической обработки поверхности перед хромированием с целью получения наибольшего сцепления с подложкой.

Обсуждение и заключение. В результате проведенных исследований электрохимической обработки детали перед хромированием получено, что при восстановлении деталей, работающих при гидроабразивном изнашивании, необходимо соблюдать заданные условия для получения качественных покрытий с высокой прочностью сцепления с сохранением высоких физико-механических свойств покрытия.

1. Котомчин А. Н., Корнейчук Н. И. Влияние условий эксплуатации дорожно-строительных машин и специализированного автотранспорта на ресурс их узлов и агрегатов // Технический сервис машин. 2019. № 2(135). С. 135–142.

2. Котомчин А. Н., Синельников А. Ф., Корнейчук Н. И. К вопросу выбора способа восстановления деталей машин. Вестник СибАДИ. 2020;17(1):84–97. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2020-17-1-84-97

3. 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.

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

5. Котомчин А. Н., Ляхов Ю. Г. Анализ электролитов хромирования для восстановления и упрочнения деталей машин // Вестник Приднестровского университета. Серия: Физико-математические и технические науки. Экономика и управление. 2017. № 3(57). С. 113–119.

6. Котомчин А. Н., Синельников А. Ф., Корнейчук Н. И. Использование износостойкого хромирования при восстановлении и упрочнении деталей автомобилей // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (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. Корнейчук Н. И., Лялякин В. П. Перспективы использования индустриальных методов восстановления изношенных деталей машин гальваническими и полимерными покрытиями в современных условиях развития агропромышленного технического сервиса // Труды ГОСНИТИ. 2018. Т. 130. С. 254–264.

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):500–511. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2020-17-4-500-511

16. Корнейчук Н. И. Перспективы интенсификации восстановления деталей машин электролитическим хромированием // Труды ГОСНИТИ. 2010. Т. 106. С. 197–203.

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)):90-98. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2017-2(54)-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.