Способ герметизации микропор и микротрещин хромированных поверхностей

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МИКРОПОР И МИКРОТРЕЩИН ХРОМИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Белкард(72) Авторы Кравченко Виктор Иванович Кузнецов Евгений Николаевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Белкард(57) Способ герметизации микропор и микротрещин хромированной поверхности детали,заключающийся в том, что деталь подвергают холодному вакуумному фосфатированию путем ее обработки химическим преобразователем ржавчины , разведенным чистой технической водой в пропорции 11, и без промывки сушат в среде горячего воздуха до полной полимеризации фосфатирующего состава в микропорах и микротрещинах. Изобретение относится к области химической обработки хромированных поверхностей, в частности к разработке способа герметизации микропор и микротрещин наружных хромированных поверхностей гидравлических и гидропневматических устройств в машиностроении. В современном машиностроении на наружные поверхности деталей гидравлических и гидропневматических устройств (штока, трубы телескопических подъемников) наносится гальваническим способом хром, обладающий высокой твердостью и износоустойчивостью. Известным недостатком данного способа является наличие микропор и микротрещин в хромовом покрытии, что в высокоэнергетических устройствах (амортизаторах с большой энергией гашения, газовых пружинах с высоким давлением газа, гидроцилиндрах с высоким развиваемым усилием) в процессе хранения и эксплуатации возникает вначале вынос рабочей жидкости за сальниковые уплотнения, затем подрыв частиц хрома и усиление износа сальников, а на изделиях с большой скоростью перемещения, где на переходных диаметрах возникает кавитация и происходит активное разрушение хромового покрытия. В мировой практике при производстве газовых пружин практически отказались от хромового покрытия штоков, так как невозможно гарантировать герметичность изделий из-за наличия пор и микротрещин в хромовом покрытии, и производят оксикарбонитра 16828 1 2013.02.28 цию поверхности штока, хотя по износостойкости данное покрытие значительно ниже хромового. В мировой практике существует процесс фосфатирования хромированных поверхностей для улучшения коррозионной стойкости, так как при нанесении хрома на поверхность металла допускается образование до 3 сквозных пор на 1 см 2. Но существующие фосфатирующие составы не вступают в реакцию с хромом и в результате последующих операций вымываются с поверхности хрома 1. Задачей изобретения является разработка способа герметизации микропор и микротрещин хромированных поверхностей для улучшения стойкости и долговечности изделий в эксплуатации. Технический результат заключается в том, что способ герметизации микропор и микротрещин хромированной поверхности детали осуществляется методом холодного вакуумного фосфатирования химическим преобразователем ржавчины ,разведенным чистой технической водой в пропорции 11 с искусственным оставлением фосфата в микропорах и микротрещинах хромового покрытия и полимеризацией в среде горячего воздуха без операций промывки. Способ герметизации микропор и микротрещин хромированных поверхностей методом холодного вакуумного фосфатирования включает приготовление фосфатирующего раствора из концентрата преобразователя ржавчины(производства фирмы Новые технологии, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация), который разводится чистой технической водой в пропорции 11 (плотность раствора 1,16-1,14, допускается до 1,12 кратковременно). В автоклав, снабженный внутренней полимерной футеровкой, устойчивой к воздействию ортофосфорной кислоты, в кассетах загружают детали и закрывают крышку. Включают вакуумный насос, при достижении давления 0,1 МПа электроконтактный манометр дает команду закрыть электроклапан на трубопроводе автоклав - вакуумный насос. Затем открывается электроклапан на трубопроводе автоклав - бак хранения, снабженный внутренней полимерной футеровкой, устойчивой к воздействию ортофосфорной кислоты, и в автоклав поступает фосфатирующий состав, после срабатывания датчика верхнего уровня в автоклаве электорклапан закрывается. В автоклав подают сжатый воздух, при достижении давления 0,7 МПа подача сжатого воздуха прекращается. Далее в течение 10 минут происходит фиксация. По истечении времени открывается электроклапан на трубопроводе автоклав - бак хранения и фосфатирующий состав давлением выдавливается обратно в бак хранения, при срабатывании датчика контроля нижнего уровня в автоклаве, электроклапан на трубопроводе закрывается. Сбрасывается остаточное давление в автоклаве и открывается крышка автоклава. Детали переносят в сушильную камеру. Время сушки 4060 минут в зависимости от массы и габаритов деталей до полной полимеризации остатков фосфатирующего состава на хромированной поверхности деталей. Затем детали подвергают полировке, причем полировочные станки не должны применяться для полировки деталей на гальванику, так как, возможно, высохшие частицы фосфатов могут растворяться в СОЖ и осаждаться на чистом металле, что ухудшает процесс осаждения хрома. Обязательным условием является искусственное оставление фосфатирующего состава на хромированной поверхности без операций промывки. Полимеризированный фосфат в порах не подвергается разрушению при дальнейших обработках и прочно закупоривает поры хромового покрытия, что позволяет увеличить стойкость и долговечность изделий в эксплуатации. Возможно применение других фосфатирующих растворов, но в этом случае необходимо иметь в виду, что необходим подогрев фосфатирующего раствора. Срок хранения фосфатированных деталей без консервации в минеральном масле не более 30 дней. 16828 1 2013.02.28 В случае необходимости фосфатирования небольшого количества готовых полированных деталей возможно произвести фосфатирование вручную. Детали укладывают в емкость с плоским дном в один слой, заливают фосфатирующим составом так, чтобы верхний уровень раствора был на 10 мм выше уровня деталей, с периодичностью 15 секунд производят покатывание деталей в емкости для заполнения пор в местах контакта детали с деталью. Время нахождения деталей в растворе от 40 минут до 1 часа. Температура раствора и окружающей среды 18-24 С. Затем детали извлекают из раствора и выставляют в кассеты в вертикальном положении, не допуская контакта друг с другом. В таком виде детали должны находиться от 1,5 до 3 часов в зависимости от габаритов и массы деталей, причем фосфат не должен высохнуть на хромированной полированной поверхности. За это время фосфатирующий состав проникает в поры и микротрещины между хромовыми частицами, а остатки состава удаляют с хромированной полированной поверхности 3-4-кратной протиркой чистыми протирочными салфетками из хлопчатобумажной или другой, хорошо впитывающей и не оставляющей ворса ткани. В таком виде детали оставляют в таре без контакта друг с другом на 24 часа. По истечении этого времени детали можно применять для сборки узлов и агрегатов. Долговечность хромового покрытия увеличивается минимум в два раза. Источники информации 1. Патент РФ 2209857, МПК 725 3/04,25 5/34,25 5/48,23 22/78, 2003. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3