sciaga powierzchniowa.docx

(2195 KB) Pobierz

Pow ciała stałego:charakteryzuje się odmiennymi właś. niż warstwa wewnętrzna:odrębny stan energetyczne,nakładanie się oddziaływań mech,chem,cieplnmych,cykliczne oddziaływanie ośrodka otaczającego.

Pojęcie mech.powierzchni:

- materialna:def się jako brzeg ciała materialnego.

- nominalna:dokumentacja techniczna be chropowatości i nierowności powierzchni.

-rzeczywista:pow.ogr przedmiotu,oddzielająca go od otoczenia.

zaobserwowana: przyblizony obraaz pow rzecz ( obserwacja).

Warstwa pow:część materiału pomiędzy fiz pow przedmiotu a rdzeniem materialu rodzimego.Zalicza się warstwy i powłoki.

Warstwa wierzchnia: warstwa materialu utworzona w wyniki fiz-chem lub si-mech procesów,ktore wykazują buowe i właś odmienne od materiału połozonego głebiej  ( technologiczne, eksploatacyjne) charakterystyka w wierchniej :Str geometryczna pow : bład kształtu, falistość, chropowatość, kierunkowa nierówność, rysy.

Stan warstwy wierzchniej: grubość ( głebokość wystepowania napreżeń własnych), napreżenia własne( takie ktore pozostają w miateriale po usunięciu napreżeń zewnętrznych), struktura w( zbiór wielu warstw których każda ma inna budowe i własności), wady( zaburzenie lub odstępstwa od str w wierzchniej w danych warunkach), umocnienie (w skutek przemian cieplnych,chem lub mechktore powodują zmiane strukutry,składu chem, odkształceń )

Budowa w wierzchniej : rdzen> str odk sprężystych > st od plastycznych > str steksturowania > zniszczonych krystalitów > tlenków metali>czas. gazów i par > czas h2o> czastki polarne

metody nakładania : mechaniczne, cieplne, cieplno-chemiczne, cieplno-mechaniczne, elektro chemiczne, chemiczne i fizyczne

inny podział : ubytkowa: całkowite lub cześciowe usunięcie w wierzchniej i zastąpieniu ją nowa w wierzchnia  o lepszych wł.

bezubytkowe polega na mech lub cieplnym oddziaływaniu na w wierzchnia co powoduje zmiane jej własnosci powłoki: polega na nakładaniu materiału z zewnatrz w wyniku adhezji kohezji łaczy się ona z dotychczasową w w i polepsza jej własnosci

 

Metody ubytkowe-odpuszczanie ,trawienie , szlifowanie , polerowanie elektrolityczne,polerowanie mechaniczne , gladzenie , dogładzanie , wygładzanie .

m.bezubytkowe-rolowanie , nagniatanie , kulowanie odśrodkowe , nagniatanie diametem ,

m.powłok –polerowanie elektrolityczne (chromowanie , cynkowanie , kadamowanie , niklowanie),natryskiwanie cieplne, metalizowanie powierzchniowe , implantacja jonów , obróbka laserowa.

Powłoka-warstwa materiału wytworzona w sposob naturalny lub sztuczny ,nałozona na powierzchnie przedmiotu wykonanego z innego materiału w celu uzyskania okreslonych wł .technicznych lub dekoracyjnych .

Powłoka jednowarstwowa-powloka nalozona na odpowiednio przygotowane podloze w jednym procesie lub operacji technologicznej ,skladajaca sie z jednej warstwy materiału(od góry:warstwa powłoki , w.przejsciowa,podłoze )

Powłoka wielowarstwowa-powłoka skladajaca sie z dwoch lub wiecej materiałow przy czym moga to byc warstwa tego samego materiału rozdzielonego podwarstwa ,badz roznych materialow , wtedy moze ale nie musi byc stosowana podwarstwa (schamat:w.powłoki , podwarstwa ,w.powloki,miedzywarstwa,w.powloki,w.podkładowa,podłoze)

Metody wytwarzania warstw powierzchniowych

a)mechaniczne

b)cieplno-mechaniczne

c)cieplne

d)cieplno-chemiczne

e) elektrochemiczne i chemiczne

-osadzanie ,polerowanie , trawienie ,zestalanie chem< metody ubytkowe

Osadzanie metoda elektrochemiczna i chemiczna polega na wykorzystaniu reakcji chemicznych zachodzacych zazwyczaj w osrodkach ciekłych , wskutek czego na powierzchni materiału powstaje powłoka (osadzanie elektrolityczne, chemiczne i konwersyjne )

 

Powłoki elektrolityczne

1.anoda-podłaczony do dodatniego bieguna pradu stalego metal w postaci blachy lub plyty ktory doprowadza prąc do kąpieli galwanicznej .Anody moga byc rozpuszczalne lub nie .

2.katoda-podlaczona do ujemnego bieguna pradu stalego stanowi przedmiot pokrywany powłoką

3.kąpiel galwaniczna-elektrolit ktory pod wpływem pradu stalego ulega dysocjacji przy czym metal z elektrolitu osadza sie na katodzie , tworzac powłoke ,natomiast na anodzie osadzaja sie głownie niemetale

4.wanna galwaniczna-zbiornik w którym miesci sie elektrolit  oraz tzw szyny anodowe i katodowe

5.prawo Faradaya  m=Qk=Itk, gdzie k to rownowaznik elektrochemiczny  - Masa substancji wydzielonej podczas elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku, który przepłynął przez elektrolit, im dłuzszy czas tym grubsza powłoka.

6.Gestośc prądu-natezenie prądu przypadajace na 1dm2.[A/dm2]

7.Wgłębnosc kapieli-zdolnosc procesu do tworzenia rownomiernej grubosci powłok  na powierzchniach zakrytych oddalonych od katody .

8.Sprawność kąpieli –stosunek masy powłoki wydzielonej na katodzie w warunkach rzeczywistych do masy ktora powinna sie wydzielis zgodnie z prawem Faradaya

 

CHROMOWANIE

Osadzanie na powierzchni metali i stopow warstwy Cr.Wyrozniamy chromowanie techniczne i dekoracyjne .

Chr.dekoracyjne –wykonuje sie w celu nadania trwalego i atrakcyjnego wygladu ,odp korozyjnej,odp na zuzycie przez tarcie .warstwa Cr jest nakładana na podwarstwy Ni i Cu.

Chr.techniczne –sluzy do regeneracji ubytkow materiału i jako powłoki przy zuzyciu na tarcie np.metal-metal(podczas styku ciernrgo),warstwa Cr jest nakładana na powłoki Fe

 

Rysunek warstwy dekoracyjnej –od góry: Cr,Ni,Cu

Warstwa Cu-Ni-Cr ,lub tez Ni-Cu-Ni-Cr

Warstwa Ni –ochrona przed korozją

Cr-efekt dekoracyjny ,odpornosc na scieranie

 

Rys.warstwy technicznej od góry Cr,potem FeC lub CuZn,warstwa cr moze miec  grubosc do 1mm

 

Chromowanie techniczne o gestosci pradu 50A/dm2 w temp 35-50 st .Prad moze pochodzi z pradnicy lub prostownika pradu stałego .

 

Skład kąpieli :

-rozcienczony

CrO3(150) [g/l] H2SO4(1,5) [g/l]  H2O[g/l]

-konwencjonalne

CrO3 250       H2SO4 2,2

-stężone

CrO3 350      H2SO4  3,5

 

W procesie chromowanie stosuje sie anody zPb twardego tj. Pb+5% Sb-te anody sa nierozpuszczalne i maja za zadanie doprowadzic prad do elektrolitu .Na katodzie osadza sie Cr a na anodzie wodór.

 

METALIZOWANIE ZANURZENIOWE –metalizowanie dyfuzyjne czyli proces nasycania wyrobow ze stopow zelaza metalami . np tytanowanie .

 

 

Do retorty wpuszcza się halogenek metalu, który ma dyfundować (Cl2, TiCl4)

Retorta tradycyjna ze stali nierdzewnej – nieszczelna, proszek się utlenia

retorta.png

Nagrzewamy do 1000 stopni, przy ochładzaniu wydziela się nadmiar Ti w Feα.

Ti przesuwa punkt eutektoidalny w lewo jeśli dodamy go do stopw Feα.

Im mniej węgla tym bardziej Ti przechodzi do podłoża.

Jeśli przyrost wartswy w czasie ma charakter paraboliczny

to odpowiedzialny jest za to proces dyfuzji składników tworzących warstwę.

Dyfuzja C jest odpowiedzialna za rozwarstwy

TiC faza międzywęzłowa prosta (w TiC trudno rozpuszcza się Fe)

Związki Cr faza międzywęzłowa złożona (wartstwa rośnie do środka,

podsieć atomów Cr jest zdefektowana

sklad.png

Wartstwa VC

-odwęglanie się folii stalowej w procesie wanadowania w tem 700,

węgliki po 40h zostają prawie w całości rozpuszczone w ferrycie

Na NC6 nalożono warstwę galwanicznego Cr i nawęglono w 6h,

na granicy utworzył się M7C3 w wyniku dyfuzji Cr do podłoża,

Na powierzchni powstała warstwaCr7C3 w wyniku dyfuzji C do podłoża.

Na warstwie stałej węglik rośnie naskutek dyfuzji Cr(10µ)

a na warstwie gazowej na skutek dyfuzji C (2µ). energia aktywacji

wzrostu jest większa przy C.

ssds.png

Twardośc: warstwy węglika wanadu są bardziej plastyczne niż węglika Cr

twar.png

 

Zużycie: mogą być stosowane tam gdzie działają ciągłe dociski, po wanadowaniu

warstwa się utlenia, niszczy, powstaje martenzyt

zuzy.png

Gdy mieszanina metalizująca zawiera żelazostopy to w warstwie węglikowejpowstaje

mieszanina węglików, wł sa pośrednie w stosunku do wartw jednoskładnikowych

Warstwa Cr: im więcej Ti tym większa twardośc, V pogarsza twardość

 

Zgłoś jeśli naruszono regulamin