Гидратообразование при восстановлении деталей машин электроосажденными железными покрытиями

Цель. Исследовать процесс образования труднорастворимых гидроокисей и основных солей в прикатодном слое при восстановлении деталей машин электроосажденными железными покрытиями.

Методы. Для определения pH гидратообразования электролитов железнения был принят метод потенциометрического титрования со стеклянным электродом. Изменение хода кривых титрования фиксировалось с помощью автоматического высокоточного потенциометрического титратора АТП-02 прямым отсчетом значений pH с точностью ±0,05 единицы.

Изучение pH прикатодного слоя производилось с помощью микростеклянного электрода. Для исследований был принят электролит, содержащий 200 кг/м³ сернокислого железа и 150–200 кг/м³ хлоридного железа.

Результаты. Исследования показали, что при применении плотностей тока выше 30 А/дм² было отмечено снижение качества покрытий (появление большого количества трещин, местное отслаивание при ударе). Для получения осадков с удовлетворительными качествами необходимо применять плотности тока до 30 А/дм². Повышение температуры электролита от 293 до 333 К приводит к падению pH прикатодного слоя с 5,9 до 5,2 единицы. Изменение pH в объеме раствора от 0,3 до 1,8 единицы приводит к росту pH в прикатодном слое.

Также следует отметить достаточно низкое качество покрытий (отслаивание при изгибах), полученных при pH электролита выше 1,4 единицы. Следовательно, лучшим условием электролиза является применение кислотности электролита до 1,4 единицы.

Заключение. Изучение pH прикатодного слоя сульфатно-хлоридного электролита в зависимости от различных добавок хлоридного железа и влияние условий электролиза (плотность тока, температура и pH электролита) на смещение pH прикатодного слоя показало, что увеличение концентрации хлоридного железа в растворе 200 кг/м³ сернокислого снижает pH прикатодного слоя, повышение температуры также снижает pH католита сульфатно-хлоридного раствора, а повышение плотности тока и pH в объеме раствора увеличивают pH прикатодного слоя.

1. Калуцкий Е. С., Блинков Б.С. Влияние плотности тока на качество электроосажденных покрытий // Научное обеспечение агропромышленного производства: материалы Международной научно-практической конференции. Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. акад., 2014. С. 53–54.

2. Повышение прочности электролитических железных покрытий / Р. И. Сафронов, Е. С. Калуцкий, А. А. Жигулин, А. В. Серебровский // Региональный вестник. 2016. № 2 (3). С. 46–47.

3. Серебровский В. И., Сафронов Р. И., Калуцкий Е. С. Электроосаждение легированных железных покрытий // Достижения научно-технического прогресса агропромышленному комплексу: материалы Всероссийской (Национальной) научно-практической конференции / Курск. гос. сельхоз. акад. им. И. И. Иванова. Курск, 2017. С. 69–77.

4. Калуцкий Е. С., Серебровский В. В., Блинков Б. С. Упрочнение электроосаждённого железа бором // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 3. С. 78–80.

5. Применение дисульфида молибдена для повышения качества электроосажденных композиционных покрытий / В. В. Серебровский, Р. И. Сафронов, Е. А. Афанасьев, Е. С. Калуцкий, И. Ю. Григоров // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 8. С. 197–200.

6. Электроосаждение бинарных сплавов на основе железа / Е. С. Калуцкий, В. В. Серебровский, Б. С. Блинков, Г. В. Должиков // Сельский механизатор. 2016. № 5. С. 35–37.

7. Блинков Б. С., Серебровский В. В., Калуцкий Е. С. Электроосаждение сплавов на основе железа // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 2. С. 67–70.

8. Серебровский В. И., Богомолов С. А., Калуцкий Е. С. О возможности электроосаждения двухкомпонентных износостойких железомолибденовых и железовольфрамовых сплавов из хлористого железного электролита // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. № 5. С. 77–78.

9. Агеева Е. В., Хардиков С. В., Агеева А. Е. Структура и свойства спеченных образцов из электроэрозионных хромсодержащих порошков, полученных в бутиловом спирте // Современные материалы, техника и технологии. 2021. №6 (39). С. 4–13.

10. Получение твердосплавных изделий холодным изостатическим прессованием электроэрозионных порошков и их исследование / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, П. И. Бурак, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 5 (50). С. 116–125.

11. Исследование гранулометрического состава порошков, полученных элетроэрозионным диспергированием твердого сплава и используемых при восстановлении и упрочнении деталей автотракторной техники / Е. В. Агеев, В. Н. Гадалов, В. И. Серебровский, Б. А. Семенихин, Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, Ю. П. Гнездилова // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 4. С. 76–79.

12. Физико-механический подход к анализу процессов вытяжки с утонением цилиндрических изделий с прогнозированием деформационной повреждаемости материала / Г. М. Журавлев, Н. Н. Сергеев, А. Е. Гвоздев, А. Н. Сергеев, Е. В. Агеева, Д. В. Малий // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 4 (67). С. 39–56.

13. Properties of the coatings fabricated by plasma-jet hard-facing by dispersed mechanical engineering wastes / R. A. Latypov, G. R. Latypova, E. V. Ageev, A. Y. Altukhov, E. V. Ageeva // Russian metallurgy (Metally). 2018. No. 6. P. 573–575.

14. Патент 2563609 Рос. Федерация, МПК В22F 3/14, B22F 3/087, B22F3/105. Способ получения заготовок из порошковой быстрорежущей стали / Агеев Е. В., Карпенко В. Ю., Гвоздев А. Е., Агеева Е. В. № 2014137211/02; заявл. 16.09.2014; опубл. 20.09.2015, Бюл. № 26. 18. Проведение рентгеноспектрального микроанализа твердосплавных электроэрозионных порошков / Е. В. Агеев, Г. Р. Латыпова, А. А. Давыдов, Е. В. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5 (44), ч. 1. С. 99–102.

15. Рентгеноспектральный микроанализ нихромового порошка, полученного методом электроэрозионного диспергирования в среде керосина / Е. В. Агеев, А. А. Горохов, А. Ю. Алтухов, А. В. Щербаков, С. В. Хардиков // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 1 (64). С. 26–31.

16. Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Метод получения наноструктурных порошков на основе системы WC-Cо и устройство для его осуществления // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. № 5 (283). С. 39–42.