Железнение (осталивание)

Железнение – это процесс получения твердых износостойких железных покрытий из горячих хлористых электролитов.

Состав электролита:

- хлористое железо (FeCl₂∙ 4H₂O) – 300 - 350 г/л;

- соляная кислота HCl – 1 - 3 г/л.

В качестве растворимых анодов применяются стержни и пластины из малоуглеродистой стали Ст. 08, Ст. 10. Для предотвращения загрязнения электролита при растворении анода и улавливания шлака их помещают в чехлы из стеклоткани.

Образующиеся покрытия имеют мелкозернистую структуру и высокую твердость, которая выше чем у литых или прокатных железо - углеродистых сплавов. Крупнозернистые покрытия имеют твердость 2000 - 3000 МПа; мелкозернистые –3000 - 6500 МПа.

Твердые покрытия имеют большое число мелких трещин.

Износостойкость покрытий близка к износостойкости закаленных сталей.

Достоинства процесса:

- высокий выход металла по току – 85 - 90 % (в 5 - 6 раз выше, чем при хромировании);

- большая скорость нанесения покрытия с большой твердостью;

- простой и дешевый электролит;

- высокая прочность сцепления покрытий.

Недостатки:

- снижается усталостная прочность деталей;

- шероховатость (бугорчатость) поверхности покрытия из-за наличия на поверхности покрытия посторонних частиц и наличия острых кромок и углов деталей.

Ванны изготавливают из стальных листов, покрытых кислотостойким материалом, в качестве которого применяют:

- антигмитовые плитки (графит, пропитанный фенол-формальдегидной смолой);

- эмалирование;

- керамические покрытия;

- ванны без покрытия из титана.

Нестационарные электрические режимы при осталивании (рис. 8. 27). В электрических схемах установок применяют переменный ток, обеспечивая подачу в течение одного периода катодного и анодного тока с регулируемой величиной.

Импульсы анодного тока разрушают прикатодную пленку, содержащую вредные включения и имеющую положительную концентрацию ионов двухвалентного железа. В этом случае уменьшается количество инородных включений в покрытии и улучшается его качество. Повышается равномерность покрытия, т.к. анодная составляющая тока при растворении металла покрытия снимает его прежде всего с выступающих частей.

Вневанное (проточное) осталивание применяется для восстановления изношенных поверхностей в крупногабаритных деталях.

В этом случае электролит прокачивается насосом в электролизную ячейку образованную восста-навливаемой поверхностью и уплотнителями. Внутри восста-навливаемой поверхности уста-навливается анодный стержень (рис. 8. 28).

Достоинства способа:

- расширение номенклатуры восстанавливаемых деталей;

- увеличение производи-тельности в 10 - 15 раз за счет снижения поляризации элек-тродов и применения больших плотностей токов;

- улучшение качества из-за снижения количества посто-ронних включений в элек-тролите.