Вибір покриття

У цьому розділі наведено витяги з ГОСТ 9.303-84 - рекомендації щодо вибору покриття.

Стандарт встановлює загальні вимоги до вибору металевих і неметалевих неорганічних покриттів деталей і складальних одиниць (деталей), що наносять хімічним, електрохімічним і гарячим (олово і його сплави) способами.

Стандарт не поширюється на покриття, що застосовують як технологічні, покриття деталей годинників і ювелірних виробів, окрім вимог щодо встановлення максимальної товщини покриття.

Під час вибору покриттів слід враховувати:

  • призначення деталі;

  • призначення покриття;

  • умови експлуатації деталі з покриттям за ГОСТ 15150-69;

  • матеріал деталі;

  • властивості покриття та його вплив на механічні та інші характеристики матеріалу деталі;

  • спосіб отримання покриття та його вплив на механічні та інші характеристики матеріалу деталі;

  • екологічність металу покриття і технологічного процесу нанесення;

  • допустимість контакту металів і металевих та неметалевих покриттів за ГОСТ 9.005-72;

  • економічну доцільність.

ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРИТТІВ

Цинкове покриття

Цинкове покриття є анодним стосовно чорних металів і захищає сталь від корозії електрохімічно при температурах до 70 °С, при більш високих температурах - механічно. Покриття запобігає контактній корозії сталі при сполученні з деталями з алюмінію і його сплавів; забезпечує згривчуваність різьбових деталей.

Для підвищення корозійної стійкості цинкове покриття хроматують і фосфатують. Хроматування одночасно поліпшує декоративний вигляд покриття. Хроматна плівка механічно нетривка. Цинкове хроматоване покриття втрачає свій декоративний вигляд за умови періодичного механічного впливу: дотику інструменту, рук. Без хроматування і фосфатування покриття застосовують для забезпечення електропровідності і для обпресування пластмасами при температурі вище 100 °С.

Електрохімічне цинкування викликає втрату пластичності сталей внаслідок наводнення. Сталі з межею міцності вищою 1380 МПа; (140 кг / мм2) цинкуванню не підлягають.

Покриття має міцне зчепленням з основним металом, низький опір до механічного стирання і підвищену крихкість при температурах вище 250 °С і нижче - 70 °С; матове покриття витримує гнуття, розвальцювання. Покриття має низьку хімічну стійкість до впливу продуктів, що виділяються при старінні органічних матеріалів.

Мікротвердість покриття, що наносять електрохімічним способом, в середньому становить 490-1180 МПа (50-120 кгс/мм2); питомий опір при температурі 18 °С становить 5,75⋅10-8 Ом⋅м.

Нікелеве покриття

Нікелеве покриття є катодним відносно сталі, алюмінієвих і цинкових сплавів. Покриття застосовують для захисної, захисно-декоративної, декоративної обробки деталей, підвищення поверхневої твердості, зносостійкості й електропровідності.

Для підвищення декоративності покриття по нікелевій підкладці наносять хром товщиною до 1 мкм.

Збільшення корозійної стійкості досягають поєднанням декількох шарів нікелевих покриттів з різними фізико-хімічними властивостями. При товщині 24 мкм захисні властивості двошарового покриття (без підшару міді) у два рази, а тришарового із заповнювачем - в три рази, перевищують захисні властивості блискучих покриттів.

Питомий опір при температурі 18 °С - 7,23⋅10-8 Ом⋅м; мікротвердість блискучого покриття - 4420-4900 МПа (450-500 кгс / мм2), напівблискучого - 2940-3930 МПа (300-400 кгс / мм2); коефіцієнт відбиття блискучого покриття - 75%. Допустима робоча температура - 650 °С.

Покриття забезпечує хороше розтікання припоїв та отримання вакуумщільних з'єднань при високотемпературній пайці в різних середовищах без застосування флюсів, а також при аргонодуговому зварюванні (в останньому випадку без мідного підшару). Нікелеве покриття товщиною до 6 мкм можна піддавати точковому зварюванню.

Покриття служить бар'єрним шаром під покриття золотом, сріблом, сплавом олово-свинець та іншими металами, запобігаючи дифузії міді, цинку, заліза та інших металів.

Хромове покриття

Хромове покриття є катодним відносно сталі, алюмінієвих і цинкових сплавів, забезпечує захист від корозії і покращує декоративний вигляд.

Захисно-декоративне покриття наносять по підкладці нікелю тонким дзеркально-блискучим шаром до 1 мкм. Покриття товщиною до 0,5 мкм - пористе, при збільшенні товщини утворюється сітка тріщин.

Нанесення хромових покриттів на складнопрофільні деталі утруднено через низьку розсіювальну здатність хромових електролітів.

Для підвищення корозійної стійкості деталі із хромовим покриттям можуть піддавати додатковій обробці (гідрофобізуванню, просочуванню тощо). При експлуатації в умовах безпосереднього впливу морської води для додаткового захисту хромованих деталей рекомендовано періодичне відновлення мастила.

Мікротвердість твердого хромового покриття - 7350-10780 МПа (750-1100 кгс / мм2).

Мідне покриття

Мідне покриття є катодним до сталі, алюмінієвих, магнієвих і цинкових сплавів. Покриття застосовують як технологічний прошарок для зменшення пористості та підвищення зчеплення інших покриттів. Для захисту від корозії як самостійне покриття не рекомендовано через низьку корозійну стійкість.

Мідне покриття має високу електро- і теплопровідність, пластичність, витримує глибоку витяжку, розвальцювання, добре полірується, полегшує приробку, притирання і згвинчування; в свіжоосадженому стані добре паяється. З низькотемпературними припоями утворює інтерметалічні сполуки, що різко погіршують паяльність і міцність паяного з'єднання.

опустима робоча температура покриття - 300 °С; мікротвердість покриття - 590-1470 МПа (60-150 кгс / мм2); питомий опір при температурі 18 °С - 1,68⋅10-8 Ом⋅м.

Читати ГОСТ 9.303-84 повністю