El mecanismo de apriete de los electrolitos fundidos. El método de recubrimiento galvánico de Metales Tungsteno y otros servicios de metales para aplicar un recubrimiento de carburo de tungsteno.
Aplicación de capas de tungsteno pulverizando por el quemador de plasma.
El método se utiliza para la producción de algunos productos de tungsteno, por ejemplo. Noadasses I.
inserciones críticas. Secciones de boquillas de cohetes, crisoles de varias formas y tamaños, etc., y también para obtener una capa de tungsteno en la superficie de los productos hechos de otros materiales. Quemador de plasma: un dispositivo que proporciona un chorro de gas ionizado a un tempo muy alto (hasta 16500 °). El diseño del quemador consiste en una carcasa 1 con una chaqueta refrigerada por agua 3, el mecanismo 2 para suministrar el electrodo 6 y las boquillas 7. El suministro de electricidad y agua para enfriar la carcasa y la boquilla se realizan en dos accesorios 4 y 8. El gas de trabajo se suministra a través del tubo 5. El principio de funcionamiento del quemador es pasar el gas de trabajo (argón, helio, nitrógeno, hidrógeno o mezclas de los mismos) a través de la electricidad. El arco entusiasmado entre el electrodo y la boquilla. Sin embargo, la fuente de alimentación se realiza generalmente de generador de CC, en algunos casos, se utiliza para AC. Actual. El gas al pasar a través de la boquilla aprieta el eléctrico. El arco, como resultado de lo cual la conductividad eléctrica de sus áreas exteriores se reduce notablemente. Como resultado, el TEMPO PLASMA, K-Paradium se forma bajo la influencia de un arco, aumenta significativamente. En Zozech Electric. Los arcos ocurren la decadencia de los átomos de gas operativos en iones con costos. cantidad de energía. Al final de la antorcha, los iones son recién recombinados en átomos con la liberación de una gran cantidad de calor, debido a que las partículas rociadas se calientan a una tasa muy alta (por encima de la tasa de fusión). P. N. en. Puede llevarse a cabo presentando la zona eléctrica. Arcos de alambre WolFarm o en polvo. Las partículas de tungsteno fundido vuelan con una alta velocidad del quemador y se aplican al producto que se procesan. Se lograron buenos resultados al aplicar tungsteno en las boquillas de cohetes hechos de grafito. Tales boquillas podrían trabajar satisfactoriamente hasta 3000 ° y transmisión de gas en las probabilidades. 1600 m / s. Sin un recubrimiento de tungsteno, se destruye el grafito en estas condiciones.
Para la fabricación de productos de pared delgada con tamaños de precisión, se aplica una pulverización plasma de tungsteno en un patrón de aluminio giratorio o de latón, luego se elimina por grabado. La tasa de la superficie metrogénica generalmente no exceda de 260 °, pero si es necesario, se puede enfriar. La alta velocidad de movimiento de partículas pulverizadas y alta temperatura proporciona su buen agarre, alta densidad y superficie de metal lisa. Al pulverizar en el aire, se observa el producto terminado, el aumento en el contenido de oxígeno, mientras que el contenido de nitrógeno aumenta ligeramente. Para aumentar la densidad del metal, los productos se someten a tratamiento térmico al vacío a 2000-2200 ° durante 1-2 horas.
Wolfram es un elemento químico del sistema periódico Mendeleev, que pertenece al grupo VI. En la naturaleza, el tungsteno ocurre en forma de una mezcla de cinco isótopos. En su forma habitual y en condiciones normales, es un metal sólido de plata gris. También es el más refinado de todos los metales.
Las principales propiedades del tungsteno.
Tungsteno es un metal con maravillosas propiedades físicas y químicas. En casi todos los sectores de la producción moderna, se utiliza tungsteno. La fórmula generalmente se expresa en forma de una designación de óxido de metal - WO 3. El tungsteno se considera el metal más refractario. Se supone que solo solo puede ser más refractario. Pero con precisión, es imposible decir eso, ya que la cisión tiene un tiempo de existencia muy pequeño.
Este metal tiene propiedades físicas y químicas especiales. Tungsteno tiene una densidad de 19300 kg / m 3, su punto de fusión es de 3410 ° C. En este parámetro, se ubica segundo después de que el carbono - grafito o diamante. En la naturaleza, el tungsteno se encuentra en forma de cinco isótopos estables. Sus números de masa están en el rango de 180 a 186. Wolfram tiene la sexta valencia, y en los compuestos puede ser 0, 2, 3, 4 y 5. El metal también tiene un nivel suficientemente alto de conductividad térmica. Para tungsteno, este indicador es 163 W / (M * granizo). Según esta propiedad, supera los compuestos incluso como las aleaciones de aluminio. La masa de tungsteno se debe a su densidad, que es igual a 19 kg / m 3. El grado de oxidación del tungsteno fluctúa de +2 a +6. En los grados más altos de su oxidación, el metal tiene propiedades ácidas, y en lo más bajo.
En este caso, las aleaciones de los compuestos de tungsteno inferior se consideran inestables. Los más persistentes son conexiones con un título +6. Muestran las propiedades químicas más características para el metal. Tungsteno tiene una propiedad para formar fácilmente complejos. Pero el tungsteno de metal suele ser muy resistente. Comienza a interactuar con oxígeno solo a una temperatura de +400 ° C. La rejilla de tungsteno de cristal se refiere al tipo de centrado en volumen cúbico.
Interacción con otros productos químicos.
Si la mezcla de tungsteno con flúor seco, puede obtener una conexión llamada "hexafluoride", que se derrite ya a una temperatura de 2,5 ° C y hierve a 19.5 ° C. Se obtiene una sustancia similar conectando tungsteno con cloro. Pero para tal reacción, se necesita una temperatura suficientemente alta: aproximadamente 600 ° C. Sin embargo, la sustancia se opone fácilmente a la acción destructiva del agua y prácticamente no está sujeta a cambios en el frío. Tungsteno - metal, que sin oxígeno no produce una respuesta de disolución en álcalis. Sin embargo, se disuelve fácilmente en la mezcla HNO 3 y HF. El más importante de los compuestos químicos de tungsteno es su ácido de tungsteno de tres tungsteno de tres puntas, así como sus derivados: sales de tungsteno.
Se pueden considerar algunas propiedades químicas del tungsteno con las ecuaciones de reacción. Por ejemplo, la fórmula WO 3 + 3H 2 \u003d W + 3H 2 O. En él, el tungsteno de metal se restaura del óxido, se manifiesta su propiedad de interacción con hidrógeno. Esta ecuación refleja el proceso de obtención de tungsteno de su trióxido. La siguiente fórmula se indica mediante una propiedad de este tipo como la insoluibilidad práctica del tungsteno en ácidos: W + 2HNO3 + 6HF \u003d WF6 + 2NO + 4H2O. Una de las sustancias más notables que contienen tungsteno se considera carbonilo. Recoge recubrimientos de tungsteno densos y ultrafinos.
Apertura de la historia
Tungsteno - Metal, que recibió su nombre de la lengua latina. Traducido esta palabra significa "espuma de lobo". Un nombre tan inusual apareció debido al comportamiento del metal. Acompañando al mineral de estaño producido, tungsteno interfirió con la liberación de estaño. Debido a eso, solo se formaron escorias durante el proceso de fundición. Se le dijo a este metal que "come estaño, como un lobo comiendo una oveja". ¿Para muchos, es interesante quien abrió el elemento químico tungsteno?
Este descubrimiento científico se hizo simultáneamente en dos lugares con diferentes científicos, independientemente unos de otros. En 1781, el químico de Suecia Shelele obtuvo la llamada "piedra pesada", realizando experimentos con ácido nítrico y sheelite. En 1783, los hermanos químicos de España en el nombre Elur también informaron la apertura de un nuevo elemento. Más precisamente, se abrieron por óxido de tungsteno, disuelto en amoníaco.
Aleaciones con otros metales
Actualmente, se distinguen las aleaciones de tungsteno monofásicas y multipase. Contienen uno o más elementos extraños. El compuesto más famoso es una aleación de tungsteno y molibdeno. Agregar molibdeno da fuerza de tungsteno en su tensión. Además, la categoría de aleaciones monofásicas pertenece a compuestos de tungsteno con titanio, hafnia, circonia. El tungsteno de plasticidad más grande adjunta el rinio. Sin embargo, prácticamente use tal aleación es un proceso bastante laborioso, ya que el renio es muy difícil de obtener.
Dado que Tungsteno es uno de los materiales más refractarios, y luego obtener aleaciones de tungsteno es una tarea difícil. Cuando este metal está empezando a tirar, otros ya se están moviendo hacia un líquido o estado de gas. Pero los científicos modernos pueden obtener aleaciones utilizando el proceso de electrólisis. Las aleaciones que contienen tungsteno, níquel y cobalto se utilizan para aplicar una capa protectora a materiales frágiles.
La moderna industria metalúrgica también consigue aleaciones con polvo de tungsteno. Requiere condiciones especiales para su creación, incluida la creación de un entorno de vacío. Debido a algunas características de la interacción de tungsteno con otros elementos, se prefieren los metalúrgicos para crear aleaciones no características de dos fases, sino utilizando 3, 4 o más componentes. Estas aleaciones son particularmente duraderas, pero con una clara observancia de las fórmulas. Con las más leves desviaciones de los componentes porcentuales, la aleación puede ser frágil y inadecuada para su uso.
Tungsteno - Elemento utilizado en la técnica.
Desde este metal, se fabrican los hilos de incandescentes de las bombillas ordinarias. Y también tubos para aparatos de rayos X, que conforman hornos de vacío, que deben usarse a temperaturas extremadamente altas. El acero, que incluye tungsteno, tiene un nivel de fuerza muy alto. Tales aleaciones se utilizan para hacer herramientas en una amplia variedad de áreas: para perforar pozos, en medicina, ingeniería mecánica.
La principal ventaja de la combinación de resistencia al desgaste de acero y tungsteno, poco probable. La aleación de tungsteno más famosa en la construcción se llama "ganar". Además, este elemento se usa ampliamente en la industria química. Con su adición crea pinturas, pigmentos. Especialmente el uso generalizado en esta esfera se obtuvo mediante óxido de tungsteno 6. Se utiliza para la fabricación de carburos y haluros de tungsteno. Otro nombre de esta sustancia es el trióxido de tungsteno. 6 se utiliza como pigmento amarillo en pinturas para cerámica y productos de vidrio.
¿Qué son las aleaciones pesadas?
Todas las aleaciones basadas en tungsteno, que tienen un indicador de alta densidad, se llaman pesadas. Se obtienen solo con la ayuda de métodos de metalurgia en polvo. Wolfram es siempre la base de las aleaciones pesadas, donde su contenido puede ser de hasta un 98%. Además de este metal, el níquel, el cobre y el hierro se agregan a las aleaciones pesadas. Sin embargo, pueden incluir cromo, plata, cobalto, molibdeno. Las aleaciones del SMZH (tungsteno - níquel - hierro) y VNM (tungsteno - níquel - cobre) fueron los más populares. Un alto nivel de densidad de tales aleaciones les permite absorber la radiación gamma peligrosa. De estos, se fabrican volantes de ruedas, contactos eléctricos, rotores para giroscopios.
Carburo de Wolfram
Alrededor de la mitad de todo el tungsteno se utiliza para la fabricación de metales duraderos, especialmente el carburo de tungsteno, que tiene un punto de fusión de 2770 C. El carburo de tungsteno es un compuesto químico, que contiene un número igual de átomos de carbono y tungsteno. Esta aleación tiene propiedades químicas especiales. Tungsteno le da tan fuerza que en este indicador supera el acero dos veces.
El carburo de tungsteno es ampliamente utilizado en la industria. Hace artículos de corte que deben ser muy resistentes a altas temperaturas y abrasión. También de este elemento se fabrican:
- Detalles de aviones, motores de automóviles.
- Detalles para la nave espacial.
- Instrumentos quirúrgicos médicos que se utilizan en el campo de la cirugía de acreditación. Tales herramientas son más caras que el acero médico ordinario, pero son más productivos.
- Joyas, especialmente anillos de boda. Tal popularidad del tungsteno se asocia con su fuerza, que para las bodas simboliza la fuerza de las relaciones, así como la apariencia. Las características del tungsteno en forma pulida son tales que durante mucho tiempo conservan un espejo, una mirada brillante.
- Bolas para bolas de lujo.
Win - Wolframa Alloy
Aproximadamente en la segunda mitad de la década de 1920, las aleaciones han comenzado en muchos países, que se obtuvieron de carburos de cobalto de tungsteno y metales. En Alemania, una aleación se llamó Visa, en los Estados Unidos - Carbol. En la Unión Soviética, tal aleación se llamaba "ganar". Estas aleaciones fueron excelentes para el procesamiento de productos de hierro fundido. Las victorias son una aleación de metal-cerámica con un nivel de fuerza extremadamente alto. Se realiza en forma de placas de varias formas y tamaños.
El proceso de fabricación ganará a lo siguiente: Se toma polvo de carburo de tungsteno, níquel fino o polvo de cobalto, y todo se mezcla y se presiona en formas especiales. Las placas presionadas de esta manera se someten a un procesamiento de temperatura adicional. Esto le da a una aleación muy sólida. Estas placas se utilizan no solo para cortar hierro, sino también para la fabricación de herramientas de perforación. Las placas de ganar son atacadas por equipos de perforación con cobre.
La prevalencia de tungsteno en la naturaleza.
Este metal se extiende muy poco en el medio ambiente. Después de todos los elementos, toma el lugar 57 y está contenido en forma de tungsteno Clark. Además, metal forma minerales - sheelit y tungsteno. El tungsteno migra al agua subterránea o en forma de su propio ion, o en forma de todo tipo de compuestos. Pero su mayor concentración en el agua subterránea es insignificante. Es centésimas de mg / l y prácticamente no cambia sus propiedades químicas. Tungsteno también puede caer en reservorios naturales de las existencias de fábricas y fábricas.
Impacto en el cuerpo humano.
Tungsteno prácticamente no entra en el cuerpo con agua o comida. Puede haber un peligro de inhalación de partículas de tungsteno junto con el aire en la producción. Sin embargo, a pesar de pertenecer a la categoría de metales pesados, el tungsteno no es tóxico. La intoxicación por tungsteno se produce solo en aquellos que están asociados con la producción de tungsteno. Al mismo tiempo, el grado de impacto del metal en el cuerpo es diferente. Por ejemplo, el polvo de tungsteno, el carburo de tungsteno y tal sustancia como un anhidrita de tungsteno puede causar daño pulmonar. Sus principales síntomas son el malestar general, la fiebre. Se producen síntomas fuertes durante la intoxicación de las aleaciones de tungsteno. Esto sucede cuando el polvo de las aleaciones se inhala y conduce a la bronquitis, la neumosclerosis.
Tungsteno de metal, cayendo dentro del cuerpo humano, no absorbido en el intestino y se muestra gradualmente. Los compuestos de tungsteno relacionados con solubles pueden ser un peligro mayor. Se posponen en el bazo, los huesos y la piel. Con la exposición a largo plazo a los compuestos de tungsteno, se pueden producir síntomas como la fragilidad del clavo, la peladura de la piel, pueden producirse diversos tipos de dermatitis.
Reservas de tungsteno en varios países.
Los mayores recursos de tungsteno se encuentran en Rusia, Canadá y China. Según los pronósticos de los científicos, aproximadamente 943 mil toneladas de este metal están ubicadas en territorios domésticos. Si cree estas estimaciones, la parte abrumadora de las reservas está ubicada en Southern Siberia y el Lejano Oriente. La proporción de recursos explorados es muy leve: es solo alrededor del 7%.
Por el número de salidas exploradas, Rusia es inferior solo a China. La mayoría de ellos están ubicados en las áreas de Kabardino-Balkaria y Buryatia. Pero en estos campos no se minó no puro tungsteno, y sus minerales que contienen molibdeno, oro, bismuto, telurio, escándalo y otras sustancias. Dos tercios del volumen de volúmenes de tungsteno de fuentes exploradas se concluyen en minerales más difíciles, donde el mineral principal que contiene tungsteno es dulce. Solo hay un tercio de toda extracción a la participación de los minerales más fáciles. Características del tungsteno producido en Rusia, más bajo que en el extranjero. El mineral contiene un gran porcentaje de trióxido de tungsteno. En Rusia, muy pocos lugares de depósitos metálicos. Las arenas de tungsteno también son de baja calidad, con un montón de óxidos.
Tungsteno en economía
La producción global de Volframa comenzó su crecimiento de aproximadamente 2009, cuando la industria asiática comenzó a restaurar. China sigue siendo el mayor fabricante de tungsteno. Por ejemplo, en 2013, la proporción de este país representó el 81% de la oferta global. Alrededor del 12% de la demanda de tungsteno se asocia con la producción de dispositivos de iluminación. Según los expertos, el uso de tungsteno en esta área se reducirá en el contexto del uso de lámparas LED y fluorescentes tanto en condiciones domésticas como en producción.
Se cree que la demanda de tungsteno en la esfera de la tecnología electrónica crecerá. La alta resistencia al desgaste del tungsteno y su capacidad para soportar la electricidad hace que este metal sea más adecuado para la producción de reguladores de voltaje. Sin embargo, en términos de volumen, esta demanda sigue siendo bastante menor, y se cree que para 2018 crecerá solo en un 2%. Sin embargo, de acuerdo con las previsiones de científicos, en un futuro próximo, debe producirse un aumento en la demanda de carburo cementado. Esto se debe al crecimiento de la producción automotriz en los Estados Unidos, China, Europa, así como un aumento en la industria minera. Se cree que para 2018, la demanda de tungsteno aumentará en un 3,6%.
La invención se refiere al campo de galvanotécnica y se puede usar en ingeniería mecánica y otras industrias en la fabricación de piezas y herramientas con recubrimientos resistentes al desgaste, así como para su recuperación. El método incluye electrodeposición de recubrimientos de cobalto-tungsteno utilizando una corriente pulsada con una densidad de 10 A / DM 2 del electrolito agitado que tiene una temperatura de 55-65 ° C y una composición, g / L: sulfato de cobalto 12-15, tungsteno de sodio 40-100, citrato de amonio 40 -60, carburo de tungsteno 10-50, pH 4-8. El recubrimiento resultante se lubrica con una solución al 10% de la hexacenaferrato de hexacano (II) en la glicerina y se trata con una temperatura eléctrica con un electrodo de grafito, por ejemplo, 4 en el modo suave de la corriente de operación de 1.2-1.5 A. Resultado técnico: Aumento de la dureza y la resistencia al desgaste del recubrimiento. 3 pr.
La invención se refiere al campo de aplicar recubrimientos electrolíticos combinados que contienen carburos de tungsteno. El recubrimiento se puede utilizar en ingeniería mecánica y otras industrias en la fabricación de piezas y herramientas con recubrimientos resistentes al desgaste, así como para restaurarlos.
Se sabe que es el método de brotación eléctrico para obtener recubrimientos resistentes al desgaste que contiene carburos de tungsteno, con electrodos de tungsteno de carburo (consulte el anuncio de Tungsteno de carburo (consulte el anuncio de Tungsteno de carburo, PODCHENYAEVA I.A., Pryadko L.F., Egorov F.F. Materiales de electrodo para el dopaje de espaciamiento eléctrico. M.: Ciencia, 1988, 224 p.).
La desventaja del método conocido es que tales recubrimientos se forman no sólidos y no homogéneos, tienen defectos (poros, microcracks), se obtienen por mate y áspera. Los recubrimientos tienen un mayor coeficiente de fricción, son peores contra la corrosión, tienen un mayor desgaste por fricción en un par con acero endurecido en comparación con el recubrimiento propuesto en la invención.
El análogo más cercano del método propuesto es un método galvánico para aplicar recubrimientos de sí mismas aleaciones de cobalto-tungsteno, seguido de su tratamiento térmico (prototipo). En el prototipo para obtener una aleación electrolítica que contiene un 40% de tungsteno, se recomienda el electrolito de citrato AMMONICO de la siguiente composición (g / l): sulfato de cobalto 15, tungsteno de sodio 100, citrato de amonio 40, pH 5. Temperatura electrolítica 40 ° C , Densidad de la corriente del cátodo 1 A / DM 2. ANODES Tungsteno y Cobalt (ver Azhogin F.F., Belensky Ma, Gall I.E. Y otros. Galvanotechnics. Directorio. M.: Metalurgia, 1987, 316 p.) Para aumentar la dureza de los recubrimientos de cobalto-tungsteno, se tratan térmicamente durante 1 hora a una temperatura de 600 ° C (véase Vyacheslavov P.M. Precipitación electrolítica de aleaciones. L: ingeniería mecánica, 1986, 66, 70 p.)
Sin embargo, después del tratamiento térmico, tales recubrimientos son inferiores a la dureza y la resistencia al desgaste a los recubrimientos propuestos en la invención. Esto se debe al hecho de que el recubrimiento conocido contiene tungsteno, y en el recubrimiento propuesto, el tungsteno también está en forma de carburos de tungsteno, que son superiores al tungsteno metálico en la dureza y la resistencia al desgaste.
El objetivo de la invención es aumentar la dureza y la resistencia al desgaste de los recubrimientos.
Para resolver este problema, un método para aplicar recubrimientos con carburos de tungsteno, incluida la precipitación electrolítica de un electrolito que comprende sulfato de cobalto, tungsteno de sodio, citrato de amonio, a la composición de este electrolito agitado, que tiene un pH de 4-8 y una temperatura de 55. -65 ° C, se introduce adicionalmente tormungsteno de carburo, con una corriente pulsada de 10 densidad de A / DM 2 y la siguiente relación de componentes, G / L: sulfato de cobalto 12-15, tungsteno de sodio 40-100, citrato de amonio 40-60 , carburo de tungsteno 10-50; Luego, se aplica un lubricante que consta de una solución al 10% de la solución de hexaciatorrati (II) (II) (II) de la glicerina de potasio en la glicerina. .
El electrolito se preparó utilizando los productos químicos de "HF" o "CHDA". En el baño (contenedor principal), la cantidad requerida de citrato de amonio se disolvió en agua destilada caliente, en la solución resultante, que tenía una temperatura de aproximadamente 80 ° C, se disolvió con tungsteno de sodio. En un recipiente separado en agua destilada caliente, se disolvió la cantidad requerida de sulfato de cobalto y la solución resultante se vertió en el baño (contenedor principal) y se agitó a fondo. El valor de pH requerido se estableció y se mantuvo con una solución acuosa del 25% de amoníaco o una solución al 10% de ácido sulfúrico. El electrolito resultante se filtró. Una pequeña cantidad de este electrolito se mezcló con polvo de carburo de tungsteno, se agitó a fondo para obtener una masa similar a la pasta, se mantuvo para completar la humectación y se traducirá en el baño (capacidad principal), lavando la masa del electrolito. Mezclado a fondo el electrolito resultante. Para la preparación del electrolito, se usó el carburo de tungsteno en polvo de TU 48-19-540-92 WC 250 / 0.4 variabilidad - 0.4 ± 0.1 μm.
En este electrolito, destinado a la electrodeposición de la aleación de cobalto-tungsframe, el sulfato de cobalto es una fuente de iones de cobalto, el tungsteno de sodio es una fuente de iones de tungsteno, el citrato de amonio contribuye a la galvanoplato de tungsteno y mejora la calidad del recubrimiento, que contribuye a El aumento en la microhundidad y resistencia al desgaste. El electrolito se administró un polvo de carburo de tungsteno microdispuesto, que, incorporado en el recubrimiento, aumenta su dureza y resistencia al desgaste. La electrodeposición de recubrimientos debe llevarse a cabo utilizando una corriente pulsada que ayude a aumentar el contenido de la segunda fase (carburo de tungsteno) en el recubrimiento, reduciendo la concentración de impurezas no metálicas y mejora la calidad del recubrimiento. En la electrólisis, se utilizaron ánodos solubles de tungsteno y cobalto, porque El uso de ánodos insolubles reduce la estabilidad del electrolito.
El recubrimiento compuesto obtenido a base de la aleación de cobalto-tungsteno se lubrió con una solución de hexaciatorrat de potasio al 10% (II) en glicerina y se trató con un limpiador eléctrico. El dopaje de electroscapor debe realizarse utilizando un electrodo fabricado a partir de EG-4 electridge. Para el procesamiento de electrosprovide, se recomienda usar un modo suave con una fuerza operativa actual 1.2-1.1a, que proporciona recubrimientos de mayor calidad. Se necesitan grasa de glicerina y electrodo de grafito para aumentar la concentración de carbono en la capa superficial de revestimiento y conversión de tungsteno en carburos de tungsteno. Los carburos de tungsteno son significativamente superiores al tungsteno metálico, que forma parte del recubrimiento, la dureza y la resistencia al desgaste.
Ejemplo 1. Aplique el recubrimiento propuesto en la muestra de acero U10A. La muestra antes de aplicar el recubrimiento estaba moliendo, pulido, desengrasado por la cal de Viena, se emitió en una solución al 10% de ácido sulfúrico, lavado con grifo y agua destilada. El recubrimiento propuesto se aplicó en un electrolito con una concentración mínima de componentes, G / L:
El electrolito se agitó con un agitador de hélice mecánico y mantuvo su temperatura de 60 ° C. Para la electrodeposición, se usó una corriente pulsada de 167 Hz con pulsos rectangulares, el tiempo de pulso correspondió al tiempo de pausa, la densidad de corriente de cátodo promedio fue 10 A / DM 2. La electrólisis se realizó durante 1,5 horas. Como resultado, el recubrimiento brillante de los electrodos, que tiene una composición: tungsteno 28.73% (en peso), carburo de tungsteno 8.16%, el resto del cobalto. El espesor de recubrimiento fue de 72.9 micrones. El recubrimiento compuesto obtenido a base de la aleación de cobalto-tungsteno se lubrió con una solución de hexaciatorrat de potasio al 10% (II) en glicerina y se trató con un limpiador eléctrico. Se realizó dopaje de electroscapor en la instalación de EFI-46A utilizando un electrodo fabricado a partir de EG-4 electridge. El modo suave con una corriente de operación de 1.2-1.5a se utilizó para el procesamiento de la comprobación eléctrica. Tiempo para procesar 1 cm 2 recubrimientos 1 minuto. En este caso, la superficie del recubrimiento se estaba volviendo mate.
La microhardidad del recubrimiento resultante fue de 11.86 GPA, es decir, Aumentó casi 1.3 veces en comparación con un recubrimiento de cobalto-tungsteno, tratado térmicamente a una temperatura de 600 ° C durante 1 hora (prototipo).
La resistencia al desgaste se estudió en la instalación del movimiento recíproco de la construcción de LTI (Vyacheslavov P.M., Shmeleva n.m. Control de electrolitos y recubrimientos. L: maquinaria, 1985 (galvanotechnics bcc. Ed. 5, no. 11), 98 p.). Para comparación, probó sincrónicamente una muestra con un recubrimiento de tungsteno de cobalto aplicado del electrolito propuesto en el prototipo y se trató de calor durante 1 hora a una temperatura de 600 ° C. El desgaste de revestimiento de cobalto-tungsteno fue de 2.30 micrones / km. La depreciación del recubrimiento propuesto obtenido en el Ejemplo 1 resultó ser 1.18 micrones / km.
Ejemplo 2. Aplique el recubrimiento propuesto en la muestra de acero U10A. La muestra antes de aplicar el recubrimiento se preparó como en el Ejemplo 1. El recubrimiento propuesto se aplicó al electrolito con la concentración de componentes, G / L:
Al mismo tiempo, los modos de electrodeposición similares a los utilizados en el ejemplo se utilizaron como resultado de un recubrimiento brillante con un espesor de 74.8 micrones. Luego, este recubrimiento electrolítico obtenido se lubrió con una solución al 10% de hexaciatorrat de potasio (II) en glicerina y se trató con un método de limpiador eléctrico, así como en el Ejemplo 1. Al mismo tiempo, la superficie del recubrimiento se hizo mate. La microhardidad del recubrimiento resultante aumentó 1.4 veces y ascendió a 12.87 GPA, y resistencia al desgaste, en 3.9 veces en comparación con la resistencia al desgaste del recubrimiento de cobalto-tungsteno, se eliminó del electrolito propuesto en el prototipo y se trató de calor durante 1 hora en Una temperatura de 600 ° de.
Ejemplo 3. Aplique el recubrimiento propuesto en la muestra de acero U10A. La muestra antes de aplicar el recubrimiento también se preparó como en los Ejemplos 1 y 2. El recubrimiento propuesto se aplicó en un electrolito con una concentración máxima de componentes, G / L:
Para la electrodeposición, los modos se utilizaron completamente coincidiendo con los modos utilizados en los Ejemplos 1 y 2. Como resultado del electrodeparound, el recubrimiento de semi-fibra con un espesor de 87.1 μm, que tiene una composición: tungsteno 37.41% (por peso), tungsteno Carbide 10.29%, el resto del cobalto. Luego, el recubrimiento resultante se lubrió con una solución de hexaciatorrat de potasio (II) al 10% en glicerina y se trató con un método de limpiador eléctrico, como en el Ejemplo 1 y 2. al mismo tiempo, la superficie del recubrimiento se estaba volviendo mate. La microhardidad del recubrimiento resultante fue de 13.15 GPA, desgaste - 0.53 micrones / km, es decir, Disminuyó en 4.3 veces en comparación con el desgaste del recubrimiento de cobalto-tungsteno, electrodido desde el electrolito propuesto en el prototipo y se trató de calor durante 1 hora a una temperatura de 600 ° C.
Se ha establecido que en el recubrimiento resultante (propuesto) no hay poros y grietas. El recubrimiento tiene alta adhesión. La presente invención permite obtener el siguiente resultado técnico: aumentar la dureza y la resistencia al desgaste de los recubrimientos.
AFIRMAR
El método de recubrimiento con carburos de tungsframa, incluida la precipitación electrolítica de un electrolito que contiene sulfato de cobalto, tungsteno de sodio y citrato de amonio, caracterizado porque la composición del electrolito agitado que tiene pH 4-8 y la temperatura de 55-65 ° C se introducen adicionalmente. Carburo de tungsteno Cuando la próxima relación de componentes, g / l: sulfato de cobalto 12-15, tungsteno de sodio 40-100, citrato de amonio 40-60, carburo de tungsteno 10-50, y la precipitación se realiza con una corriente pulsada de 10 A / DM 2 densidad, luego la lubricación se aplica al recubrimiento resultante que consiste en una solución al 10% de hexaciatorato de potasio (II) en glicerina, y realiza el procesamiento del espacio eléctrico con un electrodo de grafito, por ejemplo, 4 en modo blando por una corriente de trabajo de 1.2-1.5 a .
Recubrimiento de carburo de tungsteno, como alternativa al cromo galvánico.
Durante más de 70 años, los recubrimientos de cromo se mantuvieron indispensables para proteger los componentes de los productos de aviación, industriales y de consumo del desgaste, la carga de golpes y la corrosión. Sin embargo, en los últimos años, las desventajas de las superficies cromadas obligaron a la comunidad de ingeniería a buscar formas más baratas y eficientes de proteger las superficies tanto en el sector militar como en la industria de la aviación civil. La mejor alternativa al cromo de hoy es considerada. pulverización de la llama de gas de alta velocidad (HVOF) Carburo de tungsteno. Las pruebas estimadas y un aumento en el número de aplicaciones industriales exitosas de los recubrimientos de HVOF de carburo de tungsteno para varios componentes de los motores de aviación y el planeador demuestran su ventaja. Estos recubrimientos se utilizan en el chasis de la aeronave, los cilindros hidráulicos, los cojinetes de los motores de chorro y los cojinetes, los ejes de la turbina e incluso en elementos tales como una cadena de accionamiento de helicóptero y los nodos de la hélice. Proporcionando una mejor protección contra el desgaste, la carga de golpes y la fatiga, una protección mejor o similar contra la corrosión, estos recubrimientos son reemplazados gradualmente por Chrome.
Además del hecho de que los recubrimientos HVOF de carburo de tungsteno tienen una ventaja al trabajar en condiciones difíciles, estos recubrimientos son mucho más fáciles de aplicarse en comparación con los baños electrolíticos tradicionales con cromo. De hecho, una gran cantidad de estimaciones tecnológicas publicadas (como orientación militar y civil) prueban la consistencia de los recubrimientos de HVOF para reemplazar el cromo. Hasta la fecha, una gran cantidad de pruebas de laboratorio y experiencia, la operación comercial demostró las ventajas de los recubrimientos de HVOF en protección contra el desgaste, la corrosión y el sobrecalentamiento; intensidad laboral de la solicitud; Restigabilidad del ciclo de vida; Eficiencia económica.
El mejor método de aplicación.
Los recubrimientos de HVOF se aplican utilizando. Durante este proceso, los gases combustibles y el oxígeno se agitan y se alimentan a alta presión en la cámara de combustión, donde se produce la combustión y se forma la corriente de gas de alta presión. Las partículas de polvo de carburo de tungsteno se alimentan automáticamente directamente a la zona de quema. Una corriente de gas de alta velocidad que contiene partículas de polvo fundido se dirige hacia el sustrato, el golpe y la precipitación de partículas en la superficie forman un recubrimiento denso con una porosidad de menos del 1%, el contenido de óxido de menos del 1% y la fuerza del embrague es mayor que 80 MPa. Los recubrimientos de HVOF se aplican en cámaras de ruido robóticas especiales.
El recubrimiento de HVOF se compara rápidamente con el cromo estándar. Típicamente, el proceso de pulverización de carburo de tungsteno en la barra toma 1-2 horas, mientras que Chrome es más de un día. Además, a diferencia de Chrome, Hvof Tungsten Carbide, los recubrimientos de carburo no susceptible al fragmento de hidrógeno. Todos estos factores de trabajadores en en tándem con una disminución en la frecuencia de reparación y la reducción del tiempo de recuperación Le permite reducir el tiempo de inactividad en la operación y aumentar el ciclo de vida de los componentes importantes de los motores industriales y los elementos de la aviación.
Como se puede ver en la Tabla 1, el valor de la microhardidad de los recubrimientos de carburo de tungsteno supera los 70 RC, mientras que los recubrimientos de cromo dan una dureza de 60-70 rc. La microhardidad del recubrimiento HVOF de carburo de tungsteno y los vídeo de recubrimiento cromado son respectivamente 1050 para HVOF y 750-850 para cromo.
Como se señaló anteriormente, los indicadores de alta resistencia a la adhesión y la baja porosidad también demuestran la ventaja de los recubrimientos de HVOF. Desde la Tabla 1, puede ver la superioridad del recubrimiento HVOF en comparación con el cromo en las propiedades anticorrosivas de la resistencia a la temperatura.
Operación comercial
Los recubrimientos de carburo de tungsteno de Hvof ya se aplican a varios elementos de aeronaves y chasis. Por ejemplo, EngelHard aplica los recubrimientos de HVOF en aeronaves como la aviación civil y militar, incluidos los accionadores de chasis y energía.
El Ministerio de Defensa, la Fuerza Aérea y la Flota de Estados Comalizados, así como el creciente sector privado de la aviación y la producción de motores a presión, reconocen la superioridad de los recubrimientos de HVOF de carburo de tungsteno sobre cromo de galvanoplastia en los parámetros de protección contra el desgaste. Fatiga y corrosión.
Traducción: Krasnov Denis LLC "Sistemas tecnológicos de recubrimientos protectores"
M 30054 Culo PI LFRAM Método de recubrimiento galvanizado con metales de metal. TV V. A. Lludernikova, N. N. Graziaksky y el 13 de marzo de 1931 (declaración. Por $ 13490 Publicado el 30 de abril: 1933, actualmente hay muchas maneras de cubrir las superficies metálicas por otros metales. El propósito del recubrimiento es mejorar las cualidades técnicas de superficies metálicas, de alguna manera; aumento de la resistencia a la corrosión (por ejemplo, galvanización), protección de oxidación (por ejemplo, cromo), dando una vista más hermosa y brillo (por ejemplo, níquel), y así, medios de tamaño mediano y en la superficie El método de metal de metales del oxa de la mezcla de estado del método fundador, que se ingresa técnicamente por metales grumosos, se utiliza consumiendo la eliminación previa de todos los lobos, para la pulpa-ze Tehne y los recubrimientos existentes se pueden dividir en dos. Grupos: 1) El recubrimiento de metales fundidos, por ejemplo, obteniendo una lata blanca, o un recubrimiento con un metal rociado, como el método de la tienda, y así sucesivamente, en 2) galvánicos cubiertos. Metal (por ejemplo, níquel, cromo, plateado, etc.). Estos métodos no permiten superficies metálicas con o alto punto de fusión en el primer método, o precipitación galvánica no válida en el segundo método. El recubrimiento de estos metales podría dar muchas ventajas en vista de su gran resistencia. (T 7) cloruro de aluminio y cloruro de sodio, se coloca para obtener un metal coloidal que va al techo. Cuando se calienta, los metales forman una solución coloidal en la mezcla fundida de sales. Por la formación de una concentración suficiente del coloide metálico en el baño, se reduce el objeto metálico preabricado, para recubrirse, después de un tiempo, las partículas coloidales del metal se depositan en la superficie del sujeto con una capa sólida. de gran o menos espesor. Por ejemplo, en una placa de cobre, puede obtener una capa brillante de Niconel, tungsteno, manganeso, aluminio, cadmio, molibdeno y otro metal. El testimonio del autor de Fortunatova, declaró sobre la emisión del refugio del autor del revestimiento alvánico por parte de la LFRAM y otros metales en el hecho de que en el Lei derretido, por ejemplo, un elemento anhidrografiado de la invención, el método de método de recubrimiento galvánico. Herramientas de tungsteno y otros metales sin aplicar una fuente de corriente externa, caracterizada porque por. El metal de sangre se disuelve en la mezcla fundida de aluminio y cloruros de sodio y en esta solución se sumerge mediante un objeto metálico cubierto, por ejemplo, cobre.
Pedido
84900, 13.03.1931
Grazian N.N, carpinteros V. a, afortunado N. con
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Código de enlace
El método de recubrimiento galvánico de metales tungsteno y otros metales.
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