ХРОМИРУЕМ САМИ

Исключительно важной частью технологии при изготовлении двигателей является покрытие трущихся элементов антифрикционными сплавами или металлами. Этот тонкий слой, кроме антифрикционных свойств, должен обладать высокой износостойкостью, да и внешний вид иметь соответствующий.

Как показала практика, подобные требования вполне удовлетворяет покрытие хромом или сплавами на его основе. Хорошие результаты позволяет получить, в частности, гальваностегия — электрохимический процесс покрытия деталей в гальванической ванне, заполненной, например, разбавленным сульфатным электролитом. В качестве ванны может быть использована любая стеклянная емкость (скажем, банка) подходящего размера, чтобы хромируемый предмет свободно в ней размещался и при этом не находился бы слишком близко от анодных пластин. Электролит же рекомендуется следующего состава: CrO₃ — 150 г/л и H₂So₄ — 1,5 г/л.

Готовить его предпочтительнее на дистиллированной воде. Можно применять и водопроводную, но только после кипячения и отстоя.

В любом случае воду нагревают до 60—70°С и в 2/3 объема растворяют CrO₃. Затем доливают воду и перемешивают.

Желательно провести анализ раствора на содержание в нем ионов поскольку в двуокиси хрома (особенно в технической) они присутствуют обычно в виде примесей. В противном случае трудно будет рассчитывать на высококачественное покрытие в силу того, что добиться требуемой концентрации ионов SO₄ в электролите, когда в него «на глазок» вливается серная кислота, крайне сложно.

После добавления необходимого количества H₂SO₄ электролит необходимо «проработать». Операция эта проводится при температуре 45—50°С. Катодная плотность тока — от 4 до 6 А/дм². Время проработки — 4—6 ч, что вполне достаточно для накопления в растворе требуемого количества ионов Cr. Электролит при этом меняет окраску от темнокрасной до темно-коричневой. В качестве катода здесь используется стальная пластинка. Анод же выполняется из свинца.

За проработкой идет процесс отстаивания электролита. И лишь через сутки можно приступать к пробному хромированию. Электролит нагревают до 50—52°С, выдерживают при этой температуре 2—3 часа. Затем завешивают пробную деталь (обычно латунную). Особенность здесь та, что завешивание латунных, а равно и алюминиевых деталей проводится только под током.

Схема и оборудование для хромирования:

1 — стеклянная емкость (банка), 2 — анод(ы), 3 — хромируемая деталь (катод), 4 — раствор электролита.

Пробное хромирование обычно ведут час, после чего идет непременно проверка качества покрытия. Прежде всего визуально. Главные критерии — мелкокристаллическая структура хромовых осадков, равномерность покрытия. Кристаллики должны быть блестящими, не «молочными». А механические свойства покрытия таковы, что если взять инструмент из быстрорежущей стали и попытаться, не продавливая нанесенного слоя, процарапать им отхромированную поверхность, никакого следа на последней не останется. Ну а если покрытие получилось мягким, необходимо провести дополнительную проработку электролита в течение двух часов. Естественно, с последующим повторным пробным хромированием детали.

Опыт свидетельствует: для подбора наилучших параметров хромирования (плотности, температуры) практически не обойтись без 5—6 пробных покрытий с длительностью каждого процесса 30—40 минут. Желательно, чтобы пробы эти делались для разных режимов, позволяя быстрее выходить на оптимальный вариант.

Каждый здесь убеждается: всякой конструкции оправки соответствует строго своя, оптимальная плотность тока. Для гильз ДВС, 1,5 см³, например, она составляет 45 А/дм² при температуре 50°С. Скорость осаждения чистого хрома при таком режиме примерно 0,04 мм/ч.

После хромирования гильзы подлежат обязательному кипячению в течение 1—1,5 ч в большом объеме (2—3 л) воды, лучше дистиллированной. Затем их на 2—3 часа помещают в сушильный шкаф, где в это время поддерживается температура 120—130°С. Последнее важно для гильз из БрБ-2 и алюминиевых сплавов. И особенно — для стальных деталей: поршневых пальцев, коленвалов, золотников.

По окончании хромирования следует обычно механическая обработка, шлифование и окончательная доводка детали (изделия).

Что касается анодов, обеспечивающих, как свидетельствует практика, наилучшие, самые стабильные процессы хромирования, то можно рекомендовать их изготовление из следующего сплава: Pb=81—86%, Sn=10—15%, Sb=4%. Более того — аноды эти работают даже лучше чисто свинцовых.

И еще. «Незамутненная чистота» и «свежеметаллический» блеск анодов вовсе не являются гарантией преимущества по сравнению с другими, покрытыми бурым налетом. Скорее наоборот. Анодам тоже нужна проработка. И долго держать их на воздухе нельзя перед завешиванием в электролит. Во избежание окисления аноды лучше опустить в подогретую воду. Так и хранить в ней до сборки приспособления. Особенно это касается анодов из чистого свинца. Если же данная рекомендация вдруг по какой-то причине не соблюдалась, с поверхности анодов перед хромированием нужно удалить образовавшуюся было корку, опустив на 30—40 минут в электролит следующего состава: 100 г/л сегнетовой соли и 80 г/л NaON (с последующим протиранием анодов тряпочкой).

В. КРИГЕР, руководитель автомодельной лаборатории областной станции юных техников, г. Ярославль