Области применения химического никелирования. Подготовка поверхности перед нанесением покрытия. Условия образования никелевых покрытий. Влияние отдельных факторов на скорость восстановления никеля. Физические, химические и защитные свойства покрытия.
Аннотация к работе
15.1.3 Меры защиты от выявленных опасных и вредных факторов. 15.1.6 Защита от вредных химических веществ. 15.2.1 Общая характеристика экологических последствий от выполняемой работы. 15.2.2 Отходы, образующиеся при выполнении работы. 15.2.2.1 Краткая характеристика образующихся отходов.Процесс химического никелирования вследствие своих отличительных особенностей - возможности нанесения равномерного покрытия на глубоко профилированные изделия и некоторых ценных свойств осадков никеля, получаемых в этих условиях, - находит широкое распространение в различных отраслях промышленности. По мере накопления данных исследований в области химического восстановления металлов, выявления новых факторов, определяющих скорость течения реакции и так же развития методов корректирования и очистки раствора, технология ведения процесса никелирования непрерывно совершенствуется. В промышленной практике находят применение различные методы ведения процесса с использованием как различных по составу растворов, так и различных режимов работы. Разнообразие в технологии ведения процесса вызывается так же и различием предъявляемых к покрытию требований, общим масштабом производства, габаритами покрываемых изделий и теми возможностями, какими располагает то или иное предприятие в отношении химикатов для составления раствора, способа обогрева ванны, оборудования для циркуляции и очистки растворов, наличия квалифицированных кадров для обслуживания процесса и т.д. Учитывая специфические особенности процесса химического никелирования и своеобразие свойств восстановленного никеля, можно назвать некоторые области техники, в которых использование этого вида покрытий оказывается целесообразным: Процесс химического никелирования целесообразно использовать в тех производствах, где имеется необходимость покрывать равномерным слоем никеля детали ложного рельефа.Для снижения потерь металла и предохранения изделий от коррозии наряду с использованием химически стойких материалов широко применяются различные виды защитных покрытий: лакокрасочные, металлические, оксидные и ряд других. Гальванические покрытия получают осаждением при помощи тока на поверхности деталей слоя металла из электролитов, содержащих ионы данного металла. Широко применяются гальванические покрытия цинком, медью, никелем, хромом, оловом, кадмием, свинцом, серебром. Способ покрытия расплавленными металлами заключается в том, что изделия или полуфабрикаты погружают в ванну с расплавленным металлом или же нагретую поверхность деталей натирают расплавленным металлом. Химический способ, позволяющий наносить покрытия из металлов или сплавов без применения электрического тока, осуществляется при помощи веществ, способных восстанавливать металлы из растворов солей.Механическая подготовка поверхности заключается в том, чтобы удалить с деталей неровности, царапины, раковины, а в случае необходимости придать деталям блестящую поверхность. Выбор способа зависит от состояния поверхности деталей, поступающих на покрытие, от требований, предъявляемых к внешнему виду деталей, а так же от их размеров.Шлифованием называют механический процесс обработки до получения ровной и гладкой поверхности, когда при помощи мелких зерен абразивных материалов с поверхности снимают тонкую стружку. Грубое шлифование производится в механических цехах при помощи кругов, состоящих из абразивных материалов, сцементированных какой-либо связкой.При шлифовании и полировании применяются абразивные материалы, состоящие из зерен, обладающих высокой твердостью и режущей способностью. Для шлифования требуются более твердые, чем для полирования абразивы. Для шлифования и полирования используют обычно следующие абразивные материалы: карбид кремния, корунд, наждак, кварц, трепел, кремнезем, крокус, известь, окись хрома и др. Скорость вращения колоколов 20-60 об,/мин., барабанов 10-50 об./мин., при вращении барабана происходит перемещение и взаимное трение деталей и полирующих или шлифующих материалов, в результате чего снимается тонкий слой металла главным образом с выступающих частей поверхности.Вибрационная обработка деталей, позволяющая интенсифицировть процесс подготовки деталей, заключается в следующем.Пескоструйной обработкой называется операция очистки поверхности деталей струей песка (или другого материала), подаваемого с большой скоростью на обрабатываемую поверхность при помощи сжатого воздуха, пескометного аппарата или жидкости.В качестве органических растворителей применяют бензин, керосин, Уайт-спирит, хлорированные углеводороды и др. При обезжиривании керосином или бензином детали протирают волосяными щетками или тряпками, а также промывают в двух-трех последовательно установленных баках, наполненных растворителем.Химическое обезжиривание заключается в том, что жиры, представляющие собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот, при воздействии щелочи омыляются и переходят в растворимые соли, а минеральные масла при воздействии щелочи могут образовывать эмульсию.Непосредственно перед осаждением покрытий на дет
План
Оглавление
Введение
1. Некоторые данные о промышленном использовании процесса химического никелирования. Области применения химического никелирования
2. Способы нанесения покрытий
3. Подготовка поверхности перед нанесением покрытия
3.1 Механическая подготовка поверхности перед покрытием
3.1.1 Шлифование и полирование
3.1.2 Абразивные материалы
3.1.3 Галтовка
3.1.4 Вибрационное шлифование и полирование.
3.1.5 Металло-пескоструйная и гидроабразивная очистка
3.2 Обезжиривание
3.2.2 Химическое обезжиривание
3.2.1 Обезжиривание в органических растворителях.
3.3 Активирование, гидридная обработка
3.4 Контроль качества обезжиривания
4. Химическое никелирование
5. Условия образования никелевых покрытий
5.1 В кислой среде
5.2 В щелочных растворах
6. Влияние отдельных факторов на скорость восстановления никеля
6.1 Температура
6.2 Кислотность растворов
6.3 Концентрация гипофосфита
6.4 Концентрация никелевой соли
6.5 Концентрация буферных добавок
7. Свойства покрытия
7.1 Физические и химические свойства
7.2 Магнитные свойства
7.3 Твердость.
7.4 Хрупкость.
7.5 Износостойкость.
7.6 Пористость покрытия.
8. Защитные свойства покрытия
9. Равномерность покрытия
10. Оборудование для процесса химического никелирования
10.1 Материал ванны
10.2 Обогрев ванн.
11. Контроль качества покрытия
11.1 Внешний осмотр
11.2 Опрыскивание краской
11.3 Флуоресцентный контроль
11.4 Радиографический контроль
11.5 Токовихревой контроль
11.6 Ультразвуковой контроль
12. Термообработка
13. Практическая часть
13.1 Программа
13.2 Выполнение программы
Вывод
14. Экономическая часть
14.1 Организация и планирование НИР
14.1.1 Расчет затрат на проведение дипломной НИР
Вывод
15. Безопасность и экология
15.1 Безопасность труда.
15.1.1 Анализ условий выполнения работы.
15.1.1.1 Перечень экспериментальных операций и применяемого оборудования.
15.1.1.2 Опасные и вредные факторы при выполнении эксперимента.
15.1.1.3 Характеристика применяемых веществ и материалов
Список литературы
Введение
Коррозия металлов, т.е. разрушение вследствие электрохимического или химического воздействия среды, причиняет народному хозяйству огромный вред. Ежегодно изза коррозии выбывает из строя свыше 35% всего вырабатываемого металла. Примерно 60% корродированного металла используется для повторной переработки в металлургической промышленности. Таким образом, безвозвратные потери металла составляют около 10% от всего вырабатываемого металла. К этому следует добавить преждевременный выход из строя пораженных коррозией инженерных сооружений, судов, машин, приборов, танков, а так же вызываемые коррозией несчастные случаи.
Для защиты металлов и сплавов от коррозии используют легирование хромом и никелем, пропитку в маслах и гидрофобизирующих жидкостях, а также нанесение металлических и неметаллических покрытий.
В соответствии с назначением детали, защищаемой от коррозии, и особенностей ее использования, к защитным покрытиям предъявляются соответствующие требования. Одним из таковых является твердость покрытия.
Хромовое покрытий является одним из наиболее твердых. Но, так как оно дорогостоящее, и не всегда уместно использовать именно его, используют близкое по значениям твердости никелевое покрытие, которое также лучше ложится на сложнопрофилированные детали.
В ряде случаев необходимо увеличение твердости. Этого добиваются термообработкой, а именно низкотемпературным отжигом.
В данной работе рассмотрено влияние термообработки и толщины на твердость покрытия «химический никель». Обоснован выбор именно этого способа покрытия. На образцах проведена операция нанесения покрытия на разные толщины, а также термообработка по разным режимам.