Вопрос по осталиванию

[МВВ]

Получается покрытие хрупкое, рыхлое из-за включений кислородных соединений железа.

Но, я в общем-то не заметил рыхлости , может что перемешивал и стирал щёткой с поверхностей анода и катода налёты и дендриды.

Но, для барабана, в общем-то мне главное было нарастить массу.

А вот для зеркала цилиндра прочность сцепления и самого покрытия важны.

 

Электролитическое железо с характеристиками малоуглеродистой стали имеет сравнительно минимальные внутренние напряжения поэтому позволительно осаждать толстые покрытия. Мы осаждали до 3 мм, а по книгам - до 5 мм. Ограничение - дендриты. Твердость железного покрытия растет с увеличением водорода в нем. Кстати, если в Ваших опытах наблюдалось интенсивное газовыделение на поверхности детали, то железное покрытие сильно наводородилось.

А водород потом в процесс эксплуатации - улетучивается и твёрдость уменьшается?

Если от него твёрдость, то зачем его потом термообработкой удаляют?

 

Любой местный химик скажет, что выделяется хлор.

Аж в пот бросило.

Книжек пять прочёл , ни в одной про хлор не прочёл и что в противогазе надо сидеть.

Я ещё думаю, ну не может же кислород с водородом так вонять.

Или это запах испаряющейся соляной кислоты с солями железа.

 

Про электролит, тоже не совсем понял ("Отливаете рассчитанный объем электролита" - имеется в виду , в раствор хлористого железа добавить соляной кислоты , маргнцовки и стружки железной?)

У меня сейчас , в нутри барабана около 2.5 литров электролита .

Сколько туда , примерно добавить марганцовки, соляной кислоты и железных стружек.

 

Извиняюсь, делал все это 13 лет назад, но постараюсь вспомнить. По книгам, должно быть 20-40 г/л хлорида марганца.

 

Не совсем понял. У меня этого хлорида марганца нет . Я его хотел получить из марганцовки.

Может вспомните что за книга была.

Марганец улучшает работу анода, особенно, при значительной плотности тока, и в покрытии отсутствует из-за низкого потенциала восстановления.

 

В общем-то я хотел добавлять хлорид марганца для легирования наносимого слоя железа на зеркало цилиндра.

А работа анода , меня как-то мало волнует.

Тут в книжке (два скрина) приводятся составы электролитов, позволяющие легировать железо марганцем и фосфором.

 

Если требуется не более 0,3-0,4 мм покрытия на диаметр, то проще хромировать. Большую толщину за день не успеете да и электролит может не вовремя истощиться. Хотя если научитесь ложить хром на хром, то можно и до 1,5 мм.

НО, скорость осаждения хрома из стандартной ванны - 0,03-0,04 мм в час, то есть на порядок ниже.

 

Износ у меня (и обычно) в районе этих же 0.1-0.3 мм .

И то , в основном - в верхней части цилиндра.

Для износостойкости покрытия в цилинд-ропоршневой группе, какой толщины хрома достаточно?

С хромом, мне может хотя бы хоть какое получится было покрытие.

Всё лучше, чем просто железо.

И по коэффициенту трения и по прочности, и коррозионно стойкости.

Самое крутое было бы добавить кобальта.

Но, его видимо, ещё тяжелее достать.

[sharpneedles]

А водород потом в процесс эксплуатации - улетучивается и твёрдость уменьшается?

Если от него твёрдость, то зачем его потом термообработкой удаляют?

Включение водорода вызывает хрупкость.

У меня этого хлорида марганца нет . Я его хотел получить из марганцовки.

2KMnO₄ + 16HCl = 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

Износ у меня (и обычно) в районе этих же 0.1-0.3 мм .

И то , в основном - в верхней части цилиндра.

Для износостойкости покрытия в цилинд-ропоршневой группе, какой толщины хрома достаточно?

Должно хватить 20-50 мкм блестящего износостойкого хрома.

[МВВ]

Ни в коем случае. Только из свинца. "Нержавейку" под анодным током электролит хромирования сожрет за милую душу - тут ему конец и настанет.

Ну , если сожрёт - это же хорошо.

В электролите появятся легирующие хром, никель и марганец столь необходимые мне в покрытии.

Подскажите , может хотя бы имперически , что делать чтобы получше "жрало".

Может добавить к соляной кислоте серную?

Образец - опытный .

Если не получится - отрицательный результат, тоже неплохо.

 

Может кто из Вас какую докторскую напишет.

[МВВ]

2KMnO₄ + 16HCl = 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

Да соляной кислоты, надо много.

А этот хлорид калия мне не помешает в железнении ?(хотя , иногда , читал добавляют и хлорид натрия для чего-то, может и этот не помешает , а поможет)

 

Должно хватить 20-50 мкм блестящего износостойкого хрома.

 

Да, уж. Можно сказать символическая толщина.

Если бы знать, что получится , то можно было с марганцем и прочими добавками не связываться, а просто - железнить мягким железом, до нужного размера, а потом покрыть этим тонким слоем.

А если электролит при хромировании будет холодным (градусов 30-40) , что-нибудь выделится?

Не хочется мне весь блк цилиндров в ану сувать, .

Собирался вневановые способы использовать.

А там держать 50 градусов постоянно, сложно.

Или проточное хромирование - бывает?

Совместить его с проточным железнением, в смысле , сначала на вращающийся диск подавать раствор для железнения, а потом - для хромирования. восстановления.Я вообще мечтал, не снимать двигатель с авто, а прямо на месте организовать процесс восстановления.

На сайте металлобработчиков , все только ахнули от такой идеи.

("что за глупый "скворец"...")

[antabu]

Я думаю, что трёхвалентное железо при работе ванны и даже при простое, но с погружёнными анодами постепенно восстанавливается до двухвалентного. При простое без железных анодов медленно накапливается в результате окисления воздухом. Применение нержавейных анодов может приводить к выделению хлора и накоплению трёхвалентного железа - катодный и анодный процессы при этом не сбалансированы.

[МВВ]

Я думаю, что трёхвалентное железо при работе ванны и даже при простое, но с погружёнными анодами постепенно восстанавливается до двухвалентного. При простое без железных анодов медленно накапливается в результате окисления воздухом. Применение нержавейных анодов может приводить к выделению хлора и накоплению трёхвалентного железа - катодный и анодный процессы при этом не сбалансированы.

При хромировании, анодный и катодный , так и так не совпадают, да и при добавке легирующих солей.

Вчера подольше (минут 10-15) включил нержавейку в качестве анода и током под 30А\дм.

На нержавейке появились какие-то чёрные полосы и протравленности.

Правда ток был не асимметричный, а от сварочника с диодами и дросселем на полную без всяких регулировок.

Катод - покрылся вертикальными чёрными полосами (видимо оксидом железа), но под ним похоже что-то от нержавейки появилось.(на фото - вид анода из нержавейки после электролиза)

Надо будет вместо катода - графит подключить.

А если вместо хлористого электролита использовать сернокислый - будет вместо хлора выделяться оксид серы?

[МВВ]

"Марганец улучшает работу анода, особенно, при значительной плотности тока, и в покрытии отсутствует из-за низкого потенциала восстановления."

 

Вчера попалось несколько патентов по данной теме.

Может кому пригодятся, подробно расписано чего , куда , сколько.

(Формула изобретения: Способ электролитического осаждения сплава железо - молибден из электролита, содержащего соль железа, соль молибденовой кислоты, лимонную кислоту и воду, отличающийся тем, что осаждение ведут на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии 1,2 - 6 при 20 - 50°С и интервале катодных плотностей тока 35-40 А/дм2 из электролита, дополнительно содержащего соляную кислоту, при этом в качестве соли железа берут хлористое железо (II), а в качестве соли молибденовой кислоты - молибдат аммония, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлористое железо (II) - 350 - 400

Молибдат аммония - 0,2-1,2

Лимонная кислота - 2 - 8

Соляная кислота - 0,5 - 2,0 "

Предлагаемый способ имеет высокую производительность за счет применения переменного асимметричного тока. Он экономически эффективен, т.к. осаждение покрытия происходит при высокой катодной плотности тока и имеет высокую скорость осаждения покрытия. Покрытия, полученные предлагаемым способом, обладают высокой микротвердостью и износостойкостью, что позволяет их использовать в народном хозяйстве для восстановления и упрочнения поверхностей деталей машин. "http://ru-patent.info/21/70-74/2174163.html

 

"СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА ЖЕЛЕЗО-ВОЛЬФРАМ : Изобретение относится к электролитическому осаждению твердых износостойких покрытий, в частности железовольфрамовых покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей деталей. Способ включает осаждение железовольфрамового покрытия на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии 1,2-6, при температуре электролита 20-40oС, катодной плотности тока 35-40 А/дм2, рН электролита 0,8 с использованием электролита, содержащего г/л: вольфрамово-кислый натрий 2-10, хлористое железо (II) 300-400, лимонную кислоту 5-15, соляную кислоту 0,5-1,5. Полученные из электролита покрытия обладают высокой микротвердостью и износостойкостью, обеспечивается высокая скорость осаждения покрытия. http://ru-patent.info/21/90-94/2192509.html)

 

Может , кто знает, насколько эти покрытия хуже хромового?

Тут ещё нашёл соль марганца в Москве.Почему-то

дешевле чем хлорное железо . (Марганец (II) сернокислый 1-водный, ч 80.00 руб +доставка )

Железо хлористое (III) 6 водное, ч , 105.00 руб

Непонятно, это за килограмм или за моль :unsure:

[antabu]

С каких это пор цена на реактивы указывается за моль? При электролизе сульфата оксид серы на аноде не выделяется, в крайнем случае персульфат и то вряд ли, обычно кислород.

[Redic]

В общем-то я хотел добавлять хлорид марганца для легирования наносимого слоя железа на зеркало цилиндра.

А работа анода , меня как-то мало волнует.

Тут в книжке (два скрина) приводятся составы электролитов, позволяющие легировать железо марганцем и фосфором

 

По-моему,в данном электролите не будь гипофосфита не было бы и марганца в покрытии.

 

Износ у меня (и обычно) в районе этих же 0.1-0.3 мм .

И то , в основном - в верхней части цилиндра.

Для износостойкости покрытия в цилинд-ропоршневой группе, какой толщины хрома достаточно?

С хромом, мне может хотя бы хоть какое получится было покрытие.

Всё лучше, чем просто железо.

И по коэффициенту трения и по прочности, и коррозионно стойкости.

Самое крутое было бы добавить кобальта.

Но, его видимо, ещё тяжелее достать.

 

Для износостойкости на детали самосвалов "БелАЗ" осаждаем 0,01-0,03 мм хрома. С хромом, никелем и прочими добавками в ванну железнения лучше бы не торопиться, так как чем больше элементов в системе (в том числе и химической), тем труднее эту систему анализировать и управлять.

Встречное предложение - тетрахроматная ванна. Она работает при 18-23 градусах, выход по току в два раза больше, чем у стандартной. Твердость покрытия - как у закаленой стали, но если не нравится, то можно повысить добавкой вольфрамата натрия. (Попилов. Советы заводскому технологу).

Недостаток - беспористое, поэтому смазку удерживает плохо. И еще, Ваш блок при наличии обдува вентилятором будет неплохо охлаждать электролит.

 

2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

 

Суммарная реакция: 2KMnO4 + 5Fe + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5FeCl2 + 8H2O.

Сначала при реакции марганцовки с электролитом: KMnO4 + 5FeCl2 + 8HCl = KCl + MnCl2 + 5FeCl3 + 4H2O.

Потом вводите стальную стружку и восстанавливаете трехвалентное железо на водяной бане: Fe + FeCl3 = 2FeCl2.

Перед всем этим, как уже раньше я говорил, необходимо отлить часть электролита, эквивалентное по содержащемуся в нем железу количеству вводимой стружки.

 

 

А этот хлорид калия мне не помешает в железнении ?

 

Хлориды натрия, калия, кальция вводят для повышения электропроводности.

 

При хромировании, анодный и катодный , так и так не совпадают, да и при добавке легирующих солей.

Вчера подольше (минут 10-15) включил нержавейку в качестве анода и током под 30А\дм.

На нержавейке появились какие-то чёрные полосы и протравленности.

Правда ток был не асимметричный, а от сварочника с диодами и дросселем на полную без всяких регулировок.

Катод - покрылся вертикальными чёрными полосами (видимо оксидом железа), но под ним похоже что-то от нержавейки появилось.(на фото - вид анода из нержавейки после электролиза)

Надо будет вместо катода - графит подключить.

А если вместо хлористого электролита использовать сернокислый - будет вместо хлора выделяться оксид серы?

 

Эксперименты при отсутствии химанализа и желание заработать на хлеб с маслом - вещи несовместимые на мой взгляд. Прошу извинить - не сдержался. Есть же книги - опыт тех, кто набил уже себе шишки.

[МВВ]

С нетерпением, ждал Вашего ответа.

Видно , что Вы и теорию знаете и практический опыт большой.

 

Для износостойкости на детали самосвалов "БелАЗ" осаждаем 0,01-0,03 мм хрома.

Может были какие испытания этого покрытия ?

Я , в смысле, насколько это покрытие увеличивает ресурс (по километрам или моторчасам), ну и по времени, за сколько часов на практике , у Вас осаждается такая толщина хрома?

 

С хромом, никелем и прочими добавками в ванну железнения лучше бы не торопиться, так как чем больше элементов в системе (в том числе и химической), тем труднее эту систему анализировать и управлять.

 

Я понимаю, что из этого "компота" трудно что-то проанализировать.

Надеялся , может не будет хуже.

 

Встречное предложение - тетрахроматная ванна. Она работает при 18-23 градусах, выход по току в два раза больше, чем у стандартной. Твердость покрытия - как у закаленой стали, но если не нравится, то можно повысить добавкой вольфрамата натрия. (Попилов. Советы заводскому технологу).

Недостаток - беспористое, поэтому смазку удерживает плохо. И еще, Ваш блок при наличии обдува вентилятором будет неплохо охлаждать электролит.

 

Я и этот то хромовый ангидрид послучаю достал (может грамм 300 , даже не знаю, хватит его на эти микроны), а этот тетрахромат ..., да и беспористое, действительно, нежелательно.

Мне , собственно, тяжело не столько подогревать (можно и тепловой пушкой или рефлектром.

А держать в узком диапазоне 50-52 градуса.

Если знать, что хоть что-то осадится и будет держаться, то можно было бы и так - поливать теплым электролитом.

 

2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

 

Суммарная реакция: 2KMnO4 + 5Fe + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5FeCl2 + 8H2O.

Сначала при реакции марганцовки с электролитом: KMnO4 + 5FeCl2 + 8HCl = KCl + MnCl2 + 5FeCl3 + 4H2O.

Потом вводите стальную стружку и восстанавливаете трехвалентное железо на водяной бане: Fe + FeCl3 = 2FeCl2.

Перед всем этим, как уже раньше я говорил, необходимо отлить часть электролита, эквивалентное по содержащемуся в нем железу количеству вводимой стружки.

Теперь, вроде , понятно.

Тут нашёл ещё реакцию (медики юзают при отравлении марганцовкой:

2KMnO4 + 5H2O2 + 6CH3COOH = 2Mn(CH3COO)2 + 5O2 + 2CH3COOK + 8H2O

http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/PERMANGANAT_KALIYA.html

С уксусом и перекисью в "хозяйстве" проще.

 

 

 

Хлориды натрия, калия, кальция вводят для повышения электропроводности.

С повышением элктропроводности, не понимаю смысла.

Ну плавают ионы калия туда-сюда.

По мне , так они просто "шунтируют" раствор, потребляя лишнюю электроэнергию.

 

Эксперименты при отсутствии химанализа и желание заработать на хлеб с маслом - вещи несовместимые на мой взгляд.

Да же не знаю, что больше - желание заработать или создать простую технологию по восстановления из того что есть под рукой.

Заработать, это для меня , больше - как получится.

 

Прошу извинить - не сдержался. Есть же книги - опыт тех, кто набил уже себе шишки.

Да всё нормально.

Какие - вопросы, такие и ответы.

Большинство - вообще , не отвечает.

Это , для меня , намного хуже.

Понятно, что трудно предсказать что произойдёт в этих "компотах" при разных токах, температурах и электродах.

Собственно я и не ждал однозначных ответов (если , только они для кого-то не очевидны, по-определению).

Вы , я так понял , из Беларуси.

А где у нас эти все реактивы продают?

Или всё из России?