«Дослідження процесу отримання гальванічних покриттів для відновлення зношених поверхонь деталей»

Харченко, Андрій Леонідович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8944

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Коваленко, Юрій Іванович	-
dc.contributor.author	Харченко, Андрій Леонідович	-
dc.date.accessioned	2026-03-22T18:11:42Z	-
dc.date.available	2026-03-22T18:11:42Z	-
dc.date.issued	2024	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8944	-
dc.description.abstract	АНОТАЦІЯ На кваліфікаційну роботу магістра на тему: «Дослідження процесу отримання гальванічних покриттів для відновлення зношених поверхонь деталей». Виконавець: студент групи мТМ-32 Харченко Андрій Леонідович Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович Кваліфікаційна робота містить 81 сторінку формату А4, 18 рисунків, 9 таблиць, 24 літературних джерел. В кваліфікаційній роботі магістра було проведено аналіз проблем відновлення зношених деталей. Розглянуто сучасні технології відновлення деталей машин. Ефективним, раціональним та ресурсозберігаючим способом для відновлення розмірів та підвищення фізико - механічних властивостей деталей машин є залізнення. Розглянуто технологічні особливості процесу гальванування, а також розглянуто методики з дослідження корозійної стійкості, дослідження мікротвердості, визначення зносостійкості. Проведено дослідження впливу основних показників процесу на мікротвердість покриття, дослідження адгезії покриття до основи, дослідження зносостійкості, визначено корозійну стійкість покриттів. В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки при роботі з електролітами на основі хлорного заліза.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	Гальванічні покриття	uk_UA
dc.title	«Дослідження процесу отримання гальванічних покриттів для відновлення зношених поверхонь деталей»	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Appears in Collections:	131 Прикладна механіка (Технології машинобудування)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Харченко.pdf Restricted Access		1.66 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show simple item record

Extracted text

Міністерство освіти і науки України
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв

До захисту допущено:
Завідувач кафедри ТОМВ
____________Георгій КАНАШЕВИЧ
«_____»_____________2024р.

Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи магістра

на тему: «Дослідження процесу отримання гальванічних покриттів для
відновлення зношених поверхонь деталей»

Виконав: здобувач 2 курсу, групи мТМ-32
Спеціальності 131 – «Прикладна механіка»
Освітня програма – «Технології машинобудування»
Харченко Андрій Леонідович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Ю. І.
Рецензент: інженер-технолог ТОВ «Юджин ЛТД»
Майстренко В.О.
.

Черкаси 2024 р.

Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра технології та обладнання машинобудівних виробництв
Освітній рівень магістерський.
Спеціальність 131 «Прикладна механіка».
Освітня програма «Технології машинобудування»
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Завідувач кафедри ТОМВ
___________Георгій КАНАШЕВИЧ
« » ____________20___р.

ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу магістра

____________ Харченко Андрій Леонідович_____________________________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема роботи: _Дослідження процесу отримання гальванічних покриттів для
відновлення зношених поверхонь деталей _________________________________
Керівник роботи Коваленко Юрій Іванович, к.т.н., доцент ________
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджена наказом Черкаського державного технологічного університету від
«__16_» ___вересня___________ 2024_____р. №_272/04_____
2. Термін подання здобувачем роботи ____________
3. Вихідні дані до роботи:_технологія відновлення зношених поверхонь деталей
гальванічним методом_________________________________________________
4. Зміст пояснювальної записки: аналіз проблеми відновлення зношених
деталей, контактна приварка сталевих стрічок, плазмове наплавлення,
детонаційне напилення, електроіскрова обробка, електродугова металізація,
технологія відновлення деталей, дослідження корозійної стійкості, дослідження
мікротвердості, визначення зносостійкості, дослідження впливу основних
показників процесу на мікротвердість покриття, дослідження адгезії покриття
до основи, залишкові напруження в покритті, дослідження зносостійкості,
корозійна стійкість покриттів, охорона праці
5. Перелік графічного матеріал(з точним зазначенням обов’язкових
креслеників, плакатів, презентацій тощо тема, дослідження процесу отримання
гальванічних покриттів для відновлення зношених поверхонь деталей,
технологічна послідовність відновлення поверхонь деталі типу «гільза»,
дослідження адгезії отриманих покриттів, визначення залишкових
термонапружень, дослідження зносостійкості отриманих покриттів,
дослідження мікротвердості отриманих покриттів

7. Керівники з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосується
Підпис, дата
Розділ Керівник завдання завдання
видав прийняв
1,2,3 Коваленко Ю.І.
4 Цікановський В.Л.

8. Дата видачі завдання ______________________
Календарний план
№ Термін виконання
Назва етапів кваліфікаційної роботи Примітка
з/п етапів роботи
1 Збір інформації для написання КРМ
2 Написання І розділу КРМ
3 Написання ІІ розділу КРМ
4 Написання ІІІ розділу КРМ
5 Написання розділу з охорони праці
6 Оформлення пояснювальної записки
7 Оформлення графічної документації
8 Захист роботи

Здобувач ___________ _Андрій ХАРЧЕНКО
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

Керівник ___________ __Юрій КОВАЛЕНКО
Підпис Власне ім’я, ПРІЗВИЩЕ

АНОТАЦІЯ

На кваліфікаційну роботу магістра на тему: «Дослідження процесу
отримання гальванічних покриттів для відновлення зношених поверхонь
деталей».
Виконавець: студент групи мТМ-32 Харченко Андрій Леонідович
Керівник: к.т.н., доцент Коваленко Юрій Іванович
Кваліфікаційна робота містить 81 сторінку формату А4, 18 рисунків, 9
таблиць, 24 літературних джерел.
В кваліфікаційній роботі магістра було проведено аналіз проблем
відновлення зношених деталей. Розглянуто сучасні технології відновлення
деталей машин. Ефективним, раціональним та ресурсозберігаючим способом
для відновлення розмірів та підвищення фізико - механічних властивостей
деталей машин є залізнення. Розглянуто технологічні особливості процесу
гальванування, а також розглянуто методики з дослідження корозійної
стійкості, дослідження мікротвердості, визначення зносостійкості. Проведено
дослідження впливу основних показників процесу на мікротвердість покриття,
дослідження адгезії покриття до основи, дослідження зносостійкості, визначено
корозійну стійкість покриттів.
В розділі охорона праці розглянуто вимоги безпеки при роботі з
електролітами на основі хлорного заліза.

ANNOTATION

For the master's qualification thesis on the topic: "Investigation of the process
of obtaining galvanic coatings for the restoration of worn surfaces of parts."
Performer: student of the mTM-32 group Andriy Leonidovych Kharchenko
Supervisor: Ph.D., associate professor Yury Ivanovich Kovalenko
The qualification paper contains 81 pages of A4 format, 18 figures, 9 tables,
and 24 literary sources.
In the master's qualification work, an analysis of the problems of restoration of
worn parts was carried out. Modern technologies for the restoration of machine parts
are considered. Ironing is an effective, rational and resource-saving way to restore
dimensions and improve the physical and mechanical properties of machine parts.
The technological features of the galvanization process were considered, as well as
the methods of corrosion resistance research, microhardness research, and
determination of wear resistance. A study of the effect of the main process
parameters on the microhardness of the coating, a study of the adhesion of the coating
to the base, a study of wear resistance, and a determination of the corrosion resistance
of the coatings was carried out.
Safety requirements for working with electrolytes based on ferric chloride are
considered in the occupational safety section.

Зміст
ст.
Вступ………………………………………………………………….....7
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯДОВА ЧАСТИНА
1.1 Аналіз проблеми відновлення зношених деталей ……………….9
1.2 Контактна приварка сталевих стрічок ……………………………11
1.3 Плазмове наплавлення …………………………………………….13
1.4 Детонаційне напилення…………………………………………….16
1.5 Електроіскрова обробка ……………………………………………18
1.6 Електродугова металізація …………………………………………20
1.7 Електрохімічні способи ……………………………………………22
Висновки до розділу 1…………………………………………………..28
РОЗДІЛ 2. ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ГАЛЬВАНІЧНИХ
ПОКРИТТІВ
2.1 Технологія відновлення деталей …………………………………….31
2.2 Дослідження корозійної стійкості …………………………………..40
2.3 Дослідження мікротвердості …………………………………………42
2.4 Визначення зносостійкості …………………………………………..44
Висновки до розділу 2……………………………………………………46
РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
3.1 Дослідження впливу основних показників процесу на мікротвердість
покриття ………………………………………………………………………….47
3.2 Дослідження адгезії покриття до основи………………….…………49
3.3 Залишкові напруження в покритті …………………………………..52
3.4 Дослідження зносостійкості ………………………………………….57
3.5 Корозійна стійкість покриттів ……………………………………….60
Висновки до розділу 3…………………………………………………….62
РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ
4.1 Вимоги безпеки при роботі з електролітами на основі хлорного
заліза……………………………………………………………………………….64
5

4.2 Загальні вимоги…………………………………………………………70
4.3 Санітарно-побутові приміщення………………………………………74
4.4 Вентиляція та опалення…………………………………………………75
Висновки до розділу 4……………………………………………………….77

Висновки…………………………………………………………………….78
Список використаної літератури ………………………...……….……..79
6

ВСТУП

Економічна ефективність відновлення деталей у порівнянні з їх
виготовленням обумовлена кількома факторами. По-перше, при відновленні
значно зменшуються витрати на матеріали, а витрати, пов’язані з
виготовленням заготовок, повністю виключаються. По-друге, скорочуються
витрати на обробку, оскільки обробляються лише дефектні поверхні деталей, а
не весь виріб.
Відновлення деталей є важливим джерелом підвищення економічної
ефективності будь-якого виробництва. Зокрема, у капітальному ремонті
автомобілів основною статтею витрат є придбання запасних частин, що
становить 40–60% від загальної собівартості ремонту.
Сучасні пріоритети в розвитку техніки включають підвищення надійності
обладнання, зниження вартості його обслуговування, продовження строку
експлуатації, забезпечення конкурентоспроможності та реновацію шляхом
використання сучасних технологій для відновлення вузлів до рівня нових
виробів.
За останні десятиліття було розроблено багато методів підвищення
зносостійкості деталей вузлів тертя. Кожен із цих методів має свої переваги та
недоліки, які обмежують їх застосування. Тому розробка простого,
економічного та ефективного способу підвищення зносостійкості залишається
актуальним завданням науки та практики.
Перспективним напрямом є технологія нанесення композитних покриттів
на основі заліза.
Зокрема, гальванічне відновлення використовується для ремонту
зношених поверхонь і нанесення покриттів на деталі, що працюють в умовах
тертя, такі як циліндри, вали та інші компоненти, що піддаються значним
механічним навантаженням.

7

Мета роботи: дослідження процесу одержання гальванічних покриттів
для відновлення зношених поверхонь деталей
Задачі магістерської роботи:
1. Провести літературний огляд сучасних методів підвищення
довговічності та відновлення зношених поверхонь деталей
2. Дослідити процес відновлення зношених поверхонь гальванічним
способом
3. Визначити методи дослідження поверхонь після гальванічного
відновлення
4. Провести дослідження поверхні отриманих покриттів
5. В розділі охорона праці розглянути вимоги безпеки при роботі з
електролітами на основі хлорного заліза.
Об’єкт дослідження: процес одержання гальванічних покриттів для
відновлення зношених поверхонь деталей
Предмет дослідження: покриття на поверхнях деталей отримані
гальванічним методом.

8

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯДОВА ЧАСТИНА

1.1 Аналіз проблеми відновлення зношених деталей

Ефективне використання машин і устаткування забезпечується високим
рівнем їх технічного обслуговування та ремонту, наявністю необхідної
кількості запасних частин. Для відновлення працездатності зношених деталей
потрібно в 5-8 разів менше технологічних операцій в порівнянні з
виготовленням нових деталей [1]. Витрати на запасні частини досягають 50 ...
70% від собівартості ремонту машин. У вартості нових деталей 75 ... 80%
складають витрати на метал. Якщо врахувати, що собівартість відновлення
деталей не перевищує 30 ... 60% від ціни нових, витрата матеріалів у 15 ... 20
разів нижче, ніж на їх виготовлення, а витрата енергії в десятки разів менше,
ніж при виготовленні нових, то основні шляхи зниження собівартості ремонту
машин, а також витрат і дефіциту запасних частин - відновлення та повторне
використання зношених деталей [1-3].
Великі можливості підвищення ресурсу відновлених деталей при
модернізації сільськогосподарської техніки відкривають технології нанесення
зміцнюючих покриттів. Перспективним напрямом підвищення зносостійкості
відновлених деталей є нанесення розмірних гальванічних покриттів.
Таблиця 1.1 Структура технологічних процесів відновлення зношених
деталей на ремонтних підприємствах [1-3]
Технологічний процес (по способам Частина в загальній кількості
зношення дефектів) технологічних процесів,%
Дугове наплавлення 75
Контактне приварювання металевого шару 7
Газотермічне напилення 9
Нанесення гальванічних покриттів 3
Інші 9
9

Гальванічні процеси відновлення деталей належать до «холодних»
методів обробки матеріалів. Вони мають важливу перевагу: у процесі
відновлення не змінюється структура поверхневого шару деталі, що
відновлюється, не виникають термічні напруження, а також не відбувається
просторове викривлення деталі. Це вигідно відрізняє гальванічні методи від
багатьох інших сучасних ремонтних технологій.
Нині особливу актуальність має проблема відновлення зношених
поверхонь методом розмірного гальванічного осадження покриттів. Цей підхід
дозволяє формувати покриття заданої товщини, які мають потрібні фізико-
механічні та експлуатаційні характеристики. Такий метод відновлення не лише
підвищує зносостійкість і продовжує термін служби деталей, але й мінімізує
ризики, пов’язані з деформацією чи порушенням цілісності матеріалу.
Проблема відновлення зношених поверхонь є однією з найактуальніших у
сучасному виробництві, що підтверджується численними дослідженнями. У
виробництво впроваджено інноваційні методи відновлення та зміцнення
деталей, які базуються на передових технологіях ремонтного виробництва. За
своєю суттю ці методи поділяються на дві основні категорії: розточку під
ремонтний розмір і відновлення до номінального розміру [1-3].
10

1.2 Контактна приварка сталевих стрічок

Сталеві стрічки є найбільш популярним видом присадочного матеріалу.
На рисунку 1.5 зображено технологічні схеми електрохімічного
покриття (ЕКП) сталевих стрічок. Один з варіантів, однороликовий,
показаний на рис. 1.5, а, а двороликова схема підведення струму — на рис.
1.5, б. Перед реставрацією деталь 1 покривають присадочною стрічкою 2,
довжина якої відповідає довжині окружності зношеної шийки, а ширина —
ширині шийки. У точці контакту стрічку приварюють до валу окремими
точками. Після цього деталь разом із закріпленою присадочною стрічкою
встановлюють у патрон 4 наплавної установки. Далі підводять до стрічки
наплавляючі ролики-електроди 3, одночасно включають обертання деталі,
подачу супорта, а також джерело живлення — зварювальний трансформатор
5. Імпульси й паузи подає переривник струму 6. Приварка сталевої стрічки
здійснюється з перекриттям зварних швів по їх ширині [2-5].

Рисунок 1.1 Схеми відновлення валів електроконтактного приварювання
сталевих стрічок: а - однороликова схема наплавлення; б - двороликова схема, 1
- відновлювана деталь; 2 - присадна стрічка; 3 - наплавлений ролик; 4 - патрон;
5 - зварювальний трансформатор; 6 - переривник струму
11

Для покриття (ЕКП) застосовують сталеві стрічки товщиною від 0,25 мм
до 0,8 мм, виготовлені з вуглецевих, легованих і жароміцних сталей.
Продуктивність процесу може досягати 0,4-6 дм/хв. При відновленні зношених
шийок деталей типу «вал», що працюють в умовах тертя ковзання з мастилом,
зазвичай використовують стрічки сталей марок 40 і 45. Приварка цих стрічок
здійснюється з одночасним охолодженням зони з'єднання у ролик-електрод і в
метал деталі, що забезпечує загартування покриття, в результаті чого
поверхнева твердість може досягати ІКС50...55. Однак через приварювання по
спіральній лінії з перекриттям зварних швів, твердість покриття на поверхні
деталі може бути неоднорідною [3].
Цей процес ЕКП має кілька недоліків, які обмежують його більш широке
застосування в ремонтному виробництві. Одним з основних недоліків є
необхідність попередньої підготовки та розкрою сталевої стрічки, що
ускладнює процес реставрації і знижує його ефективність, особливо при
великій кількості різних валів для відновлення. Час, витрачений на підготовку
стрічки, може перевищувати час на її безпосереднє приварювання. Також під
час процесу ЕКП не можна повністю виключити утворення дефектів покриття,
таких як тріщини, пори та відколі [5].
Через високу жорсткість стрічки відсутня пластична деформація між
деталлю та присадкою, що є необхідною умовою для формування міцного
зварного з'єднання в твердій фазі. Крім того, недостатня пластична деформація
стрічки ускладнює зняття термічних залишкових напруг, що виникають у
металопокритті.
12

1.3 Плазмове наплавлення
Заснована на використанні тепла плазмового струменя, що являє собою
потік іонізованих частинок газу. При вільному горінні дуги температура
досягає 5000–60000С, у випадку примусового стиску до 18000 0С.
Переваги [5-8]:
- висока продуктивність, до 14 м/год;
- мала глибина проплавлення основного металу;
- висока якість наплавленого шару і його з’єднання з основним металом;
- можливість нанесення порівняно тонких шарів ін..
Існують різні способи плазмового наплавлення з застосуванням порошку
(по шару порошку або з подачею порошку в зварювальну ванну), або дроту чи
стрічки та ін.
Найбільше застосування для плазмового наплавлення одержали сормайт,
сплави ФБХ-6-2, ВУС-25, ПГ-СР3 [6-7].
Технічні режими: І = 150–2000А, Vxx = 120–160В, Vроб = 40–45В;
Витрата горючого газу – 1,5–2,5 л/хв;
Витрата транспортуючого газу – 5–7 л/хв..;
Витрата захисного газу – 16–20 л/хв..;
Швидкість наплавлення – 0,15–0,18 м/хв..

Рисунок 1.2 Схема плазмового наплавлення

13

ГТНП – найбільш універсальний спосіб нанесення покриттів. Процес
ГТН здійснюється за допомогою високотемпературного струменя, що містить
частинки порошку або краплі розплавленого металу [6-7].
Різновидів способів ГТН дуже багато, за способом нагрівання можна
розділити на дві групи – газові (газоплазмовий, надзвуковий газоплазмовий,
детонаційно-газовий ) і газоелектричні (електродуговий, плазмово-дуговий,
високочастотний).
Переваги [6-8]:
1. Універсальність за складом покриттів;
2. Малий термічний вплив на основу, що дозволяє уникати небажаних
структурних перетворень, деформацій і т.д.;
3. Висока продуктивність;
4. Широкий діапазон товщині покриттів (від десятків мікронів до
декількох міліметрів);
5. Напилювання може здійснюватися як на порівняно невеликі ділянки
виробу, так і на великі (без обмежень) поверхні.
Газотермічні покриття мають характерну шарувату структуру. Частики
вихідного матеріалу піддаються різним фізико-хімічним перетворенням, у тому
числі, за рахунок взаємодії з активним навколишнім середовищем, тому
властивості покриттів відрізняються від властивостей вихідного матеріалу.
Зміст О2 і N у покриттях може досягати десятих часток відсотка.
При формуванні покриття утворюється відкрита і закрита пористість.
Таким чином міцність матеріалу в 5–10 разів нижче міцності вихідного
матеріалу.
Недоліки:
1. Знижена міцність зчеплення на границях між частинками і шарами
покриття, що виникає в наслідку неповного схоплювання, а також підвищеного
змісту оксидів, пір і ін. включень;
2. Утворення пористості в результаті газовиділення і кристалізації
частинок з високими швидкостями;
14

3. Зміни будови матеріалу покриття, у результаті хіміко-термічного
впливу струменя гарячого газу або плазми і загартування перегрітих розплавів;
4. Виникнення напружень у всьому обсязі напиленого матеріалу та в
обсязі кожної частинки.
Для одержання рівномірного покриття необхідно забезпечити відносне
переміщення деталі по заданій траєкторії з визначеною швидкістю.
При нанесенні на нерухому площину покриття має звичайно форму гірки
з розподілом по товщині, близьким до нормального закону.
Таким чином якість залежить від великого числа постійних і перемінних
фактором. Тому для кожного конкретного випадку, технологічні режими
підбираються експериментально, керуючись загальними положеннями.

15

1.4 Детонаційне напилення
Детонаційне напилення — це технологія, яка полягає в нанесенні
покриттів на поверхню деталі шляхом розпилення порошкоподібного
матеріалу, що виникає в результаті спрямованого вибуху газової суміші. Під
впливом вибухових продуктів частинки порошку набирають швидкість і при
ударі об оброблювану поверхню формують на ній високощільні покриття [6-8].
Переваги детонаційного методу напилення [2-5, 7]:
- Висока адгезія покриття, що становить 80-250 МПа.
- Низька пористість покриття (0,5-1%).
- Відсутність деформацій на напилюваній деталі.
Недоліки:
- Низька продуктивність процесу.
- Недостатня надійність існуючого обладнання.
Застосування детонаційно-газового напилення дозволяє не лише
відновлювати зношені робочі поверхні деталей, але й значно підвищити їх
експлуатаційний ресурс за рахунок використання зносостійких матеріалів. Цей
метод дає можливість наносити покриття з різних металів, їх сплавів, оксидів і
карбідів, а також композиційних порошків і механічних сумішей.

Рисунок 1.3 Схема детонаційного напилення

Розглянуті методи формування функціональних покриттів, попри їх
безперечні переваги, мають низку суттєвих недоліків. Наприклад,
16

газополум'яний метод характеризується відносно низькими швидкостями
частинок, а також високим вмістом оксидів у покриттях, що значно знижує їх
якість. Методи плазмового напилення мають такі недоліки: низька міцність
зчеплення з основою, висока пористість, нагрів і викривлення оброблюваних
деталей, висока енергоємність, а також значні залишкові напруження в
покритті. Широке застосування плазмового напилення обмежене не тільки
високою вартістю матеріалів, але й зменшенням міцності покриттів при
збільшенні їх товщини, оскільки для ефективної експлуатації покриття повинно
мати достатню міцність зчеплення з основою. Детонаційне напилення також
має свої недоліки: високий рівень шуму під час роботи обладнання та висока
вартість використовуваних установок.
Загальним недоліком усіх покриттів, незалежно від методу нанесення, є
слабке зчеплення з основою, яке забезпечується лише за рахунок адгезійних
сил, мала товщина покриття та недостатня зносостійкість.

17

1.5 Електроіскрова обробка

Однією з сучасних технологій зміцнення та підвищення довговічності
поверхонь металевих деталей є електроіскрове легування (ЕІЛ), яке дозволяє
створювати покриття з унікальними фізико-механічними та триботехнічними
властивостями. Цей метод застосовується для зміцнення різального
інструменту, машинобудування та штампового оснащення. Економічна
ефективність та обґрунтованість використання цього покриття
підтверджуються багатьма працями видатних вчених [9-10].
Суть методу полягає в тому, що під дією великих електромеханічних та
теплових навантажень відбувається локальне розплавлення матеріалу аноду,
яке супроводжується перенесенням розплавлених частинок на поверхню
матеріалу катоду та їх подальшим охолодженням із швидкістю до 103-104
град/с [9]. На обробленій поверхні відбуваються різноманітні процеси, такі як
дифузія, триботехнічні, електромеханічні та інші, що забезпечують високу
адгезію між основою та покриттям [10].
Модель процесу, розроблена Б.Р. Лазаренко та Н.І. Лазаренко, показує,
що при зближенні електродів напруженість електричного поля зростає, і при
досягненні критичної відстані між ними виникає іскровий розряд, через який
пучок електронів фокусується та вдаряє по поверхні анода. У результаті з анода
відокремлюється крапля розплавленого металу, яка рухається до катоду, де
зварюється з його поверхнею, створюючи покриття, яке відрізняється за
властивостями від початкового матеріалу [10].
Процес включає механічний удар по розжареній масі, що сприяє
утворенню щільного та однорідного покриття [10]. Після того як анод
рухається вгору, на поверхні катода залишається міцно з’єднаний з ним шар
матеріалу анода [10].
Електроіскрове легування – це процес мікрозварювання з використанням
короткочасних електричних імпульсів високої сили струму, що дозволяє
осаджувати матеріал на металевих поверхнях. Цей метод забезпечує швидке
18

затвердіння осаджуваного матеріалу, утворюючи поверхневий шар з
відмінними властивостями, такими як висока корозійна стійкість та
зносостійкість [9].
Основні переваги електроіскрового легування включають [9-10]:
- можливість локального нанесення покриттів;
- висока адгезія до матеріалу основи;
- можливість нанесення будь-яких струмопровідних матеріалів;
- відсутність значного нагрівання та деформування виробів під час
обробки;
- високий коефіцієнт перенесення матеріалу (60-80%);
- проста технологія, що не потребує спеціальної підготовки поверхні;
- низька енергоємність процесу (0,5-2 кВт);
- екологічна чистота процесу обробки.

19

1.6 Електродугова металізація

Електродугова металізація – це метод нанесення покриттів, що
використовує дугу, створену між двома дротами, що подаються до
дрітоподаючого пальника. У цьому процесі метал, що розплавляється під
впливом дуги, розпилюється струменем стислого повітря і осідає на поверхні
деталі, утворюючи покриття [2-5].
Основні етапи процесу
1. Подача дротів: Два дроти діаметром від 1,5 до 3,2 мм постійно
подаються через два канали в пальнику.
2. Створення дуги: Дуга виникає між кінцями дротів, в результаті чого
метал розплавляється.
3. Подача повітря: Стислий повітряний потік, що виходить через
центральне сопло електрометалізатора, розпилює розплавлений метал на рідкі
краплі, які переносяться на поверхню деталі.
Основні характеристики процесу [2-5]:
- Висока продуктивність: Напилення сталевого покриття можливе з
продуктивністю до 36 кг/год.
- Застосування для різних покриттів: можливість металізувати сталь,
цинк, а також створювати псевдосплави.
- Економічні витрати на рівні з іншими методами металізації.
- Добра автоматизація процесу.
Характеристики покриття [27]:
- Пористість покриття: 5-20%.
- Міцність зчеплення покриття з основою (адгезія): 3,0-5,0 кг/мм².
- Товщина напиленого шару: 0,5–15 мм.
Застосування [3]:
- Напилення металів на різні матеріали, такі як скло, фарфор та органічні
матеріали.
20

- Нанесення покриттів на великі деталі, де інші методи можуть бути менш
ефективними.
Переваги та особливості методу [2-7]:
- Мала деформація основи, що робить метод вигідним порівняно з
іншими методами, де часто потрібно нагрівати всю деталь, що може призвести
до деформації.
- Можливість виготовлення деталей різної форми шляхом нанесення
покриттів на облямовану поверхню, яка після цього видаляється, залишаючи
оболонку з напиленого матеріалу.
- Висока продуктивність і низька трудомісткість процесу порівняно з
іншими методами нанесення покриттів.
- Технологія напилення дозволяє використовувати різні метали і сплави,
такі як алюміній, мідь, нікель, хром, кобальт, молібден, залізо та інші.
Застосування:
- Для виробництва деталей різної форми та відновлення зношених
деталей.
- Для нанесення покриттів, що забезпечують різні функціональні
характеристики, такі як міцність, захист від корозії, антикавітаційні властивості
тощо.
21

1.7 Електрохімічні способи
Способи відновлення деталей електроосадженням наведені на рис. 1.4.

Рисунок 1.4 Способи відновлення деталей електроосадженням.

Найбільше застосування на практиці для відновлення розмірів та
підвищення фізико - механічних властивостей гільз циліндрів двигунів знайшли
22

залізнення і хромування. Процеси нікелювання, міднення і цинкування
зважаючи своїх властивостей не можуть застосовуватися для відновлення гільз
циліндрів і складають всього 7% від загального числа гальванічних процесів.
Хромування [11-22].
Гальванічне хромування — це процес нанесення шару хрому на поверхню
металевих або неметалевих виробів за допомогою електролітичного осадження
з розчину хромової солі. Цей процес застосовується для покращення фізико-
хімічних властивостей виробів, таких як зносостійкість, корозійна стійкість,
міцність, а також для поліпшення їх естетичних характеристик (глянцевий
блиск).
Процес гальванічного хромування:
1. Підготовка поверхні — перед початком хромування деталь очищається
від забруднень, корозії та окислів за допомогою механічних або хімічних
методів (наприклад, кислотне очищення).
2. Електроліт — для гальванічного хромування використовують розчини,
що містять солі хрому, такі як хромова кислота (H₂CrO₄), а також інші добавки,
що сприяють кращому осадженню та стабільності процесу.
3. Електролітичний процес — деталь занурюється в електроліт, і через
нього пропускається електричний струм, в результаті чого атоми хрому
осаджуються на поверхні деталі.
Гальванічне хромування широко застосовується в машинобудуванні,
автомобільній промисловості, виробництві інструментів, електроніці та інших
галузях.
Хромування як метод відновлення деталей має як свої переваги, так і
суттєві недоліки, які обмежують його широке застосування.
Переваги хромування:
1. Висока мікротвердість покриттів: мікротвердість опадів досягає 8000–
13500 МПа, що на 20–25% перевищує показники опадів, отриманих у
стаціонарних умовах.
23

2. Зносостійкість: покриття мають у 2–3 рази вищу зносостійкість
порівняно з новими гільзами.
3. Швидкість осадження: проточне хромування дозволяє наносити
покриття зі швидкістю до 0,5 мм/год.
4. Міцність зчеплення: - максимальна міцність зчеплення хрому з
чавуном становить 210 Па.
Недоліки хромування [11-22]:
1. Низький вихід металу по струму: лише 10–16% струму
використовується для осадження металу, що значно знижує ефективність
процесу.
2. Залишкові напруги: високі залишкові напруги у покритті спричиняють
зниження втомлюваної міцності деталей на 30–40%, а в окремих випадках — до
63%.
3. Складність технологічних операцій: процес вимагає шліфування перед
нанесенням і хонінгування після осадження покриття, що значно підвищує
трудомісткість.
4. Дефекти покриття: - у процесі експлуатації об’єм покриття може
зменшуватися на 15%, що призводить до тріщин та відшарувань.
5. Екологічні проблеми: - процес потребує складного очищення стічних
вод, що збільшує витрати та ускладнює виробництво.
6. Висока вартість матеріалів: - використання дорогих матеріалів робить
цей метод менш економічно вигідним.
Хоча хромування забезпечує високу зносостійкість і твердість покриттів,
його недоліки, зокрема низький вихід металу, залишкові напруги, складність
технології та висока вартість, обмежують його широке впровадження для
відновлення гільз. Зважаючи на це, хромування використовується лише у
специфічних випадках, коли потрібні покриття з високими експлуатаційними
характеристиками.
Гальванічне залізнення [11-22] – це процес нанесення залізного покриття
на поверхню металевих виробів за допомогою електролітичного осадження. У
24

цьому процесі металеві деталі занурюються в спеціальний електроліт, що
містить солі заліза, та під впливом електричного струму на поверхні
утворюється покриття з заліза.
Основні характеристики гальванічного залізнення [11-15]:
1. Висока ефективність осадження – завдяки високому виходу металу по
струму (85-95%) процес є економічно вигідним.
2. Покриття до 3 мм – дозволяє отримати товсті та міцні покриття на
різних металевих поверхнях.
3. Швидкість осадження – до 0,5 мм/год, що сприяє високій
продуктивності.
4. Міцність зчеплення – зчеплення з основним матеріалом досягає 450-
500 МПа, що забезпечує надійність покриттів.
5. Змочуваність осаду – в 5 разів вища, ніж у хрому, що покращує якість
покриття.
6. Техніко-економічні переваги – гальванічне залізнення є більш вигідним
за енергетичними та економічними показниками порівняно з хромуванням.
7. Мікротвердість – утворюється покриття з підвищеною мікротвердістю
в 5-6 разів вищою, ніж у хрому, що покращує зносостійкість.
Недоліки:
- Залізне покриття має нижчу мікротвердість і зносостійкість порівняно з
іншими методами покриття, такими як хромування.
Гальванічне залізнення використовується для відновлення зношених
деталей, а також для покриття частин, що працюють в умовах тертя, таких як
циліндри, вали та інші деталі, що піддаються механічним навантаженням.
Залізнення, в порівнянні з хромуванням, має кілька переваг [11-15]:
1. Високий вихід металу по струму – до 85-95%, що робить процес більш
ефективним.
2. Дешевизна матеріалів – витрати на вихідні матеріали є значно
нижчими.
25

3. Можливість нанесення товстих покриттів – до 3 мм, що забезпечує
високу якість покриття навіть на великих поверхнях.
4. Швидкість осадження – до 0,5 мм/год, що значно прискорює процес.
5. Краща розсіююча здатність електролітів – що сприяє рівномірнішому
нанесенню покриття.
6. Міцність зчеплення – до 450-500 МПа, що забезпечує надійність
покриттів.
7. Змочуваність осаду – у 5 разів вища, ніж у хрому, що покращує
покриття.
8. Економічні переваги – залізнення перевершує хромування за техніко-
економічними показниками в 1,5 рази і за енергетичними – в 4,5 рази.
При терті на поверхні заліза, на відміну від хрому, утворюються окиси,
що покращує властивості покриття.
Підвищена мікротвердість осаду – в 5-6 разів вище, ніж у хрому, що
підвищує його зносостійкість.
Залізо має більший коефіцієнт лінійного розширення (11,9 х 10-6 град -1) і
високе відносне подовження (10-50%), що є корисним при використанні в таких
деталях, як гільзи циліндрів.
Низька мікротвердість і зносостійкість покриттів, що обмежує
застосування залізнення в деяких сферах.
Таким чином, залізнення має значні переваги в плані економічної
ефективності та технічних характеристик, однак має певні обмеження щодо
зносостійкості.
Попри наявні недоліки, відновлення деталей за допомогою
електролітичного осадження заліза дозволяє значно покращити зносостійкість
та твердість, завдяки введенню легуючих добавок та осадженню кількох шарів з
різними фізико-механічними характеристиками. Перший напрямок покращення
властивостей полягає в осадженні двокомпонентних сплавів, таких як Fе-Р, Fе-
Мn, Fе-Со, Fе-Ni, , а також трикомпонентних, таких як Fе-Ni-Со, Fе-Ni-Сr, Fе-
Ni-Р, і чотирикомпонентних сплавів на основі заліза, що призводить до
26

значного підвищення мікротвердості до 16000 МПа, міцності зчеплення з
основою в 1,5-2 рази, зносостійкості до 25 разів, прироблюваності до 30 разів, а
також покращення втомної міцності та теплостійкості в 2-2,5 рази порівняно з
хромом, при цьому знижується коефіцієнт тертя [15-21].
Другий напрямок поліпшення властивостей полягає в осадженні
композиційних електрохімічних покриттів, яке включає введення боридів,
карбідів, нітридів, силіцидів, графітів та інших матеріалів в електроліт.
Дослідження показують, що цей метод дозволяє підвищити мікротвердість до
17000 МПа, зносостійкість у 5-10 разів, а також зменшити коефіцієнт тертя та
внутрішні напруження. Проводяться також дослідження щодо осадження
сплавів Fе-Со з добавками полімерних матеріалів [19-21].
Третій напрямок передбачає пошарове осадження різних металів, зокрема
осадження хрому на залізо. Цей метод застосовується при відновленні
циліндрових втулок суднових дизелів: спочатку осаджують залізо товщиною
3,4 мм, а потім шар хрому товщиною 0,8 мм. Також відоме осадження
оксидованого шару заліза товщиною 7,8 мкм на пористе хромове покриття
верхнього компресійного кільця [19-21].

27

Висновки до розділу 1
В результаті проведеного літературного огляду було встановлено:
найбільш оптимальним способом відновлення зношених поверхонь
деталей є гальваноконтактное осадження
Цей метод:
забезпечує зносостійкості деталей не нижче рівня нової;
-- підвищення жаростійкості покриття;
- стійкість до процесів корозії;
- - забезпечувати продуктивність і економічність;
- хороші санітарно-гігієнічні умови процесу.
28

РОЗДІЛ 2 ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ГАЛЬВАНІЧНИХ
ПОКРИТТІВ
В ході роботи використовувалося обладнання технічні характеристики,
якого представлені нижче.
Технічні характеристики, реалізовані на установці, наведені нижче:
Діапазон діаметрів оброблюваних отворів, мм 70-350
Максимальна відстань між центрами циліндрів, мм 1200
Максимальна довжина оброблюваних отворів, мм 1050
Дане обладнання оснащене приладом активного контролю відновлення
поверхні, що дозволяє в режимі реального часу контролювати товщину
осадженого покриття, без якого застосування даного способу у виробництві
вкрай важко. Устаткування призначене для нанесення покриттів на зношені
циліндричні поверхні.
Для відновлення деталей за допомогою гальванічного композитного
покриття на основі заліза висуваються такі основні вимоги:
стан поверхні: поверхня деталей повинна бути очищена від забруднень,
корозії, старих покриттів, окалини та інших сторонніх шарів. На поверхні не
повинно бути глибоких тріщин, раковин, сколів або інших дефектів, які не
можна усунути в процесі підготовки;
матеріал деталі: базовий матеріал деталі повинен бути хімічно та
електрохімічно сумісним із залізним покриттям. Поверхня повинна мати
достатню провідність для забезпечення рівномірного осадження покриття.
розміри та форма: допускається відновлення деталей, розміри та
геометрія яких дозволяють забезпечити рівномірність покриття під час
гальванічного процесу. Деформації деталей мають бути мінімальними або
усуватись механічною обробкою перед нанесенням покриття.
механічні властивості: основний матеріал деталі повинен зберігати
достатню міцність і твердість для подальшої експлуатації. При необхідності
проводиться термічна обробка для усунення напружень перед нанесенням
покриття.
29

технологічна підготовка: деталі повинні бути попередньо підготовлені:
зазвичай це механічна обробка (шліфування, полірування) та травлення для
створення оптимальної шорсткості поверхні. Важливо забезпечити
рівномірність підготовленої поверхні, особливо в місцях, де буде наноситись
покриття.
умови експлуатації: деталі, що підлягають відновленню, мають
відповідати умовам експлуатації, для яких призначене композитне покриття
(наприклад, навантаження, температура, тертя).
контроль дефектів:перед відновленням проводиться контроль дефектів
(візуальний огляд, ультразвукові методи, капілярна дефектоскопія тощо) для
визначення придатності деталі до відновлення. Якщо дефекти не можуть бути
виправлені в процесі відновлення, деталь відбраковується.
Дотримання цих вимог забезпечує якісне нанесення гальванічного
покриття та подовжує термін служби відновлених деталей.

30

2.1 Технологія відновлення деталей

005 Мийна (А)
Устаткування (Б): машина мийна ОРГ 4990 Б ГОСНИТИ.
Матеріали (М): миючий засіб «Лабомід-203» (ТУ 3870738-73),
концентрація 20 г / л, ганчір'я 25 (ГОСТ 5354-79).
Зміст (О): завантажити деталі в контейнер, встановити в мийну машину,
промити до видалення слідів масла і бруду.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): контейнер власного
виготовлення, гумові рукавички (ГОСТ 124015-82).
Режими: температура - 70 .. .90 ° С.
Норма часу: Т н = 2,85хв.
010 Дефектувальна (А)
Устаткування (Б): верстак слюсарний ОРГ 1468-01-060А.
Матеріали (М): мадаполам (ГОСТ 7138-83).
Зміст (О): протерти робочу поверхню деталі; провести візуальний
контроль робочих поверхонь; деталі, що мають відколи й задираки,
вибраковуються; провести заміри робочих поверхонь деталей; помістити
заміряні деталі в касети відповідно до величини зносу.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): вимірювальні прилади
ЦНИТИ 82118; ЦНИТИ 09.601; калібр 9.0049 Т820; калібр 9.020 Т957002;
касети НО-344, 344.346.
Норма часу: Т н = 3,0 хв.
015 Мийна (А)
Устаткування (Б): ванна мийна ОМ-1316. Матеріали (М): гас (ГОСТ
10227-86). Зміст (О): промити деталі в гасі.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): касета НО-345. Норма часу:
Тн = 3,15 хв.
020 Слюсарна (А)
Устаткування (Б): стіл монтажний ОРГ 1468-01-060А.
31

Матеріали (М): перхлорвінілова емаль ХВ-124 (ГОСТ 10144-89).
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): підвіска для нанесення дисперсно-
зміцненого композитного покриття; кисть волосяна. Норми часу: Т н = 4,8 хв.
025 Слюсарна (А)
Устаткування (Б): стіл монтажний ОРГ 1468-01-060А.
Матеріали (М): віденське вапно (ТУ 2101-95-67), ганчір'я 25 (ГОСТ
535479).
Зміст (О): протерти відновлювані поверхні деталі віденським вапном.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): підвіска для нанесення
композитного покриття.
Норма часу: Т н = 4,8 хв.
030 Мийна (А)
Устаткування (Б): ванна мийна ОМ-1316.
Матеріали (М): вода технічна (ГОСТ 23732-79).
Зміст (О): промити деталь гарячою (80 ... 90 ° С) і холодною водою.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): касета НО-345.
Норми часу: Т н = 5,6 хв.
035 Гальванічна (А)
Устаткування (Б): ванна залізнення, випрямляч ВАК 12 / 6-1600 УЧ.
Матеріали (М): хромовий ангідрид Сг03 (ГОСТ 2548-77) 200 ... 250 г/л; сірчана
кислота Н2Б04 (ГОСТ 2184-77) 2 - 2,5 г/л.
Зміст (О): нанести гальванічне композитне покриття на деталь в перші
2хв дати імпульс струму, що перевищує розрахункове значення в 2 рази, потім
поступово знизити струм до розрахункового значення.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): підвіска для гальванічного
покриття.
Режими нанесення покриття: щільність струму - 17 ... 19 кА/м2; темпера-
тура електроліту - 55 - 58 ° С; тиск інструменту на відновлювану поверхню р =
1,0 - 3,0 МПа; швидкість головного руху 3,5 - 4,5 м/хв, швидкість допоміжного
руху 100 - 120 хв-1.
32

Норми часу: Т - за показаннями приладу активного контролю.
040 Мийна (А) Обладнання (Б): ванна мийна ОМ-1316.
Матеріали (М): вода дистильована ГОСТ 6709 - 72.
Зміст (О): промити деталі після нанесення покриття в ванній до
видалення електролітів.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): підвіска гальванічного
композитного покриття.
Норми часу: Тп = 1,3 хв.
045 Мийна (А)
Устаткування (Б): ванна мийна ОМ-1316.
Матеріали (М): вода технічна (ГОСТ 23732-79).
Зміст (О): промити деталі з покриттям послідовно гарячою (80 ... 90 ° С) і
холодною водою.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): касета НО-345.
Норми часу: Т н = 5,6 хв.
050 Слюсарна (А)
Устаткування (Б): стіл монтажний ОРГ 1468-01-060А.
Зміст (О): видалити з деталей ізоляційний матеріал і демонтувати їх з
підвіски.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): підвіска о гальванічного
композитного покриття.
Норми часу: Т н = 4,8 хв.
055 Термічна (А)
Устаткування (Б): муфельна піч СИОЛ 8,2 / 1100.
Зміст (О): помістити деталі в піч і витримати протягом 2 год.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): касета НО-345.
Режими обробки: температура 200 ° С Норми часу: Т н = 120,3 хв.
060 Доводочна (А)
Устаткування (Б): бабка доводочна мод. 3820 Матеріали (М): паста
доводочна 1-10 7/14 С.
33

Зміст (О): закріпити притир в цанзі; усунути вібрацію при обертанні;
притерти деталь.
Пристосування, оснащення, інструмент (Т): касета НО-345; цанга Т9664-
012.
Норми часу: Т = 2,5 хв.
065 Контрольна (А)
Устаткування (Б): стіл для дефектації деталей ОРГ 1468-09 стенд для
деталі на гідрощільність 399-791.
Зміст (О): перевірити деталь на гідрощільність на стенді.
Норми часу: Т н = 5,0 хв.
070 Слюсарна (А)
Устаткування (Б): верстак слюсарний ОРГ 1468-01-060А.
Матеріали (М): консервації матеріал НГМ-МЛ ТУ 38.101767-84, ганчір'я
25 ГОСТ 5354-79.
Зміст (О): провести консервацію деталі.
Норми часу: Т = 3,5 хв.
Дотримання такої технології відновлення дозволяє повністю відновити
працездатність деталей.
34

Таблиця 2.1 Технологічна послідовність відновлення поверхонь деталі
типу «гільза»
№ Зміст операції Обладнання, пристосування, Технічні умови
п/п інструмент, матеріали
1 2 3 4
1 Промивання в Стіл з витяжною шафою ОП- Змивати до повного
ацетоні з метою 2038, технічний ацетон, видалення слідів мастила. На
видалення жирів і тампон ватний, обгорнутий місцях під нанесення
мастила. марлею, шкурка шліфувальна покриття не повинно бути
Е5М1А №8 слідів масла, бруду та
корозії. Витримати на повітрі
протягом 5 хв.
2 Вторинна промивка Стіл з витяжною шафою ОП- Змивати до повного
деталей 2038, технічний бензин або видалення слідів мастила. На
соляр, тампон ватний, місцях під нанесення
обгорнутий марлею, шкурка покриття не повинно бути
шліфувальна Е5М1А №8 слідів масла, бруду та
корозії. Витримати на повітрі
протягом 5 хв.
3 Фарбування Стіл з витяжною шафою ОП- Для ізоляції лак наноситься
захисним лаком 2038, ізоляційний лак пензлем в 2 - 3 шари, з
місць, що не (цапонлак, емаль, нітролак), проміжним сушінням між
підлягають який не руйнується при шарами протягом 1 - 2 годин.
залізненню нагріванні електроліта,
пензлик волосяний № 6 .. .8
4 Травлення в Установка ГКО, система Тривалість процесу від однієї
хлористому вентиляції припливно- до трьох хвилин при
електроліті витяжної вентиляції, температурі від 2 до 60°.
електроліт (залізо хлористе - Щільність анодного струму
300 - 350 г / л, інше - вода) від 20 до 30 А / дм2
35

Продовження таблиці 2.1
1 2 3 4
5 Промивання після Установка ГКО, ванна з Температура ванни з
травлення гарячою водою, система гарячою водою 50 - 70 ° С.
припливно-витяжної Час витримки у ванні з
вентиляції гарячою водою 10 - 15 хв.
6 Анодне оброблення Установка ГКО, система Температура електроліту до
в лужній ванні припливно-витяжної 65-70°, щільність струму 25-
вентиляції, електроліт (200 - 40 А/дм2. Обробка протягом
250 г/л каустичної соди, 100 від 30 секунд до двох
г/л соди кальцінірованої, 5 - 10 хвилин. Напрямок струму
г/л рідке скло, інше - вода) через 30-45 секунд
змінюється, якщо спочатку
деталь завішують на катод, і
залишається постійним,
якщо деталь відразу служила
анодом.
7 Промивання в Установка ГКО, ванна з Температура ванни з
холодній воді холодною водою, система холодною водою 16 - 26° С.
припливно-витяжної Час витримки у ванні 15 - 20
вентиляції хв або 10 - 15 занурень.
8 Монтаж на Центруюче пристосування, Допускається торцеве биття
пристосування в індикатор годинникового типу деталі не більше 0,15 мм,
установці ІЧ - 50 - 0,01 ГОСТ 577 - 68, відхилення від співвісності з
нутромер НІ - 30 - 22 - 1 ГОСТ електродом-інструментом не
868 - 82 більше 0,02 мм на базовій
довжині 500 мм.
9 Витримка без струму Установка ГКО, система Тривалість процесу 10 - 30
припливно-витяжної секунд при температурі від
вентиляції, електроліт (залізо 65 до 70 °
хлористе - 300 - 350 г/л, інше -
вода)
36

Продовження таблиці 2.1
1 2 3 4
10 Нанесення Установка ГКО, система Виведення на робочий
композитних припливно-витяжної режим:
покриттів на основі вентиляції, електроліт (залізо • Щільність струму 3-5 А/дм2
заліза хлористе - 300 - 350 г/л, інше - - 5 хвилин.
вода) • Щільність струму 10 А/дм2
- 3 хвилини.
• Щільність струму 20 А/дм2
- 2 хвилини.
• Щільність струму 30 А/дм2
- 2 хвилини.
• Режимні параметри
осадження якісних
композитних гальванічних
покриттів на основі заліза
наступні: катодна щільність
струму 26 ... 28 А/дм2, тиск
інструменту на
відновлювану поверхню р =
1,0 - 1,5 МПа, температура
електроліту 65 - 70° С,
швидкість головного руху
3,5 - 4,5 м/хв, швидкість
допоміжного руху 100-120
хв-1. Час оброблення-- по
досягненні покриттям
необхідної товщіни.
• Перемикання полярності і
обробка поверхні протягом 3
хвилин.
37

Продовження таблиці 2.1

1 2 3 4
11 Демонтаж деталі з Гумові рукавички, слюсарний
установки ГКО. інструмент.
12 Промивання після Ванна з гарячою водою, Температура ванни з
нанесення покриття система припливно-витяжної гарячою водою 50 - 70° С.
вентиляції Час витримки у ванні з
гарячою водою 10 - 15 хв.
13 Видалення лаків, Ніж, ганчір'я обтиральне
демонтаж футлярів
14 Нейтралізація Система припливно-витяжної Температура електроліту до
вентиляції, електроліт (200 - 65-70°, щільність струму 30-
250 г/л каустичної соди, 100 40 А/дм2. Обробка протягом
г/л кальцинованої соди, 5 - 10 від 30 секунд до одної
г/л рідке скло, інше - вода) хвилини.
15 Промивка Ванна з холодною водою, Температура ванни з
система припливно-витяжної холодною водою 16 - 26° С.
вентиляції Час витримки у ванні 15 - 20
хв, або 10 - 15 занурень.

При відновленні деталей композитними покриттями можуть виникати
кілька технічних проблем:
нерівномірний розподіл наповнювача: наповнювач у гальванічній матриці
може розподілятися неоднорідно, що впливає на властивості покриття, такі як
зносостійкість і твердість. Це ускладнює досягнення стабільних характеристик
відновлених деталей.
обмеження щодо габаритів деталей: відновлення великогабаритних
деталей поза ванною викликає труднощі, оскільки в електролітичних ділянках
складно забезпечити рівномірність процесу осадження.
З численних досліджень [22, 24, 26] встановлено, що хлористі електроліти
мають значну перевагу над сірчанокислими:
38

продуктивність і стабільність процесу: хлористі електроліти
забезпечують кращу ефективність осадження.
якість покриття: вони сприяють отриманню більш гладких і товстих
покриттів.
Тому переважно використовують хлористі електроліти. Типи електролітів
за концентрацією солі заліза:
1. I тип – висококонцентровані (600–680 г/л хлористого заліза).
2. II тип – середньоконцентровані (400–450 г/л хлористого заліза).
3. III тип – малоконцентровані (300–350 г/л хлористого заліза).
4. IV тип – понадмалоконцентровані (200–250 г/л хлористого заліза).
Для отримання твердих, зносостійких покриттів найкраще підходять
малоконцентровані електроліти (III тип). Вони мають простий склад, зручні у
використанні та забезпечують надійний результат під час відновлення деталей.
39

2.2 Дослідження корозійної стійкості

Корозійні випробування проводилися в камері соляного туману КСТ-2
відповідно до вимог ГОСТ 9.308-85. У процесі випробувань використовувався
розпилений розчин хлористого натрію (NaCl) концентрацією 50 г/дм³,
виготовлений згідно зі стандартом, на основі дистильованої води. Температура
в камері підтримувалася на рівні 35 0С, а тривалість тестування становила 24
години. Зразки перед випробуваннями готували відповідно до стандарту.
Камера КСТ-2 створює умови для інтенсивного корозійного впливу
нейтральним соляним туманом, що забезпечує:
прискорене оцінювання корозійної стійкості металів із різними
захисними покриттями.
перевірку ефективності захисних плівок та консерваційних мастил.
оцінку якості лакофарбових покриттів.
тестування надійності приладів та обладнання, особливо в умовах,
наближених до тропічного клімату.
Цей метод є незамінним для швидкої перевірки стійкості захисних систем
і контролю їх ефективності в агресивному середовищі.
40

Таблиця 2.2 Технічні характеристики камери соляного туману КСТ-2
№ Технічні характеристики Показники

1. Напруга живлення, В 220

2. Частота мережі, Гц 50

Струм, А не більше
3. Режим "ЧЕРГОВИЙ" без туману і нагріву 0,2

4. Режим "ТУМАН" без нагріву 0,5
5. Режим "ТУМАН + НАГРІВ" 1,5
6. Режим "ТУМАН + інтенсивний НАГРІВ" 2,2

7. Дисперсність соляного туману, мкм від 1 до 10
8. Водність (d воронки 100 мм), мл / год 1..2
9. Макс, температура (при зовнішньої Т 20 ° С), ° 40
С
Витрата розчину:
10. При водності 1 мл / год, л / добу 10
11. При водності 2 мл / год, л / добу 20
12. Ємність бака для зберігання розчину, л 12
13. Кількість зразків розміром 100x100мм 48
Розміри випробувальної камери:
14. Діаметр, мм 580
15. Висота, мм 560
16. Маса, кг 80
Габаритні розміри
17. Довжина, мм 1040
18. Ширина, мм 715
19. Висота, мм 1320

41

2.3 Дослідження мікротвердості

Мікротвердість нанесених покриттів визначали за допомогою
мікротвердоміра ПМТ-3, використовуючи навантаження на піраміду 0,49 Н.
Методика базувалася на оцінці розмірів відбитка, залишеного наконечником,
який мав форму алмазної чотиригранної піраміди з квадратною основою (згідно
з ГОСТ 9450-76). Вимірювання проводили в 10 точках, а отримані результати
усереднювали для розрахунку мікротвердості. З урахуванням умов експлуатації
циліндричних гільз і властивостей залізних покриттів, сформованих методом
електроосадження, вивчали вплив температури нагріву на зміну мікротвердості
нанесеного шару.
Технічні характеристики мікротвердоміра ПМТ-3 наведені в таблиці 2.3.
Цей прилад функціонує як мікроскоп і призначений для вимірювання
мікротвердості металів, скла, абразивів, мінералів та інших матеріалів.
Принцип роботи ПМТ-3 полягає у вдавлюванні алмазного індентора з
квадратною основою в досліджуваний матеріал. Це дозволяє отримувати
геометрично і механічно подібні відбитки залежно від глибини проникнення
індентора під заданим навантаженням. Лінійні розміри діагоналей відбитка
використовуються для обчислення твердості H(МПа) за формулою, де
навантаження F(Н) ділиться на квадрат середньоарифметичної величини
діагоналей з урахуванням поправочного коефіцієнта, що залежить від кута при
вершині піраміди.
Процедура вимірювань виглядала так: на столик приладу встановлювали
мікрошліф, після чого алмазну піраміду Віккерса вдавлювали в укріплену зону
з кроком 0,1 мм і навантаженням 0,5 Н, рухаючись від периферії до центру.
Далі фокус мікроскопа наводили на кожен відбиток, пересували зразок і
фотографували область вимірювання через об’єктив мікроскопа за допомогою
цифрового фотоапарата.

42

Обробка отриманих зображень здійснювалася на комп’ютері, де
виконували вимірювання діагоналей квадратного відбитка.
105 F
Н 1,854  (2.1)
d 2
Таблиця 2.3 Технічні характеристики приладу «ПМТ-3»
Параметр Значення
Діапазон навантаження, Н 0,0196...4,9
Управління навантаження Ручне
Збільшення мікроскопу мікротвердоміра 130, 500, 800
Габаритні розміри, не більш, мм 270х290х470
Маса, не більш, кг 22

Рисунок 2.1 Мікротвердоміри ПМТ-3
43

2.4 Визначення зносостійкості

Для оцінки зносостійкості покриттів використовували спеціалізовану
машину тертя, що імітує робочі умови тертя пар деталей. Нижче наведено
основні етапи методики:
Підготовка зразків: зразки виготовляли у формі дисків, пластин або інших
геометричних форм відповідно до стандартів, щоб забезпечити зручність для
проведення випробувань. Поверхня зразків полірувалася до однорідності, а їх
розміри та стан контролювали перед початком експерименту.
Визначали основні параметри випробувань: навантаження (Н), яке
прикладалося до зразка під час тертя, швидкість ковзання або відносний рух
(м/с), тривалість випробування (с) або кількість циклів тертя, контактна пара
може працювати у режимі "диск–диск", "палець–диск" або іншому, залежно від
поставленої задачі.
Процес випробувань:
зразок фіксували у тримачі машини тертя.
наносили змащувальний матеріал або тестування проводили у сухих умовах,
залежно від моделювання реальної експлуатації.
включали машину тертя, яка забезпечувала обраний режим тертя. Параметри
контролювали через відповідні датчики (сила, температура, оберти тощо).
випробування продовжували до досягнення заданих умов (час, знос або поява
несправностей).
Контроль зносу:
після випробувань зразок очищали і зважували з високою точністю для
визначення втрати маси;
візуально оцінювали поверхню зразка за допомогою оптичного або
електронного мікроскопа для аналізу механізмів зносу (адгезійний, абразивний,
втомний тощо);
за необхідності використовували профілометр для вимірювання глибини
зношеної поверхні;
44

Розрахунок зносостійкості:
зносостійкість оцінювали через коефіцієнт зносу K, який визначали за
формулою:
K = m/(L F) (2.2)
де:  m — втрата маси зразка (кг),
L — шлях тертя (м),
F — навантаження на зразок (Н).
Отримані дані представляються у вигляді таблиць, графіків залежності
зносу від навантаження, швидкості або температури.
Цей метод дозволяє кількісно та якісно оцінити зносостійкість покриттів
в умовах, наближених до реальних, і рекомендувати найкращі варіанти для
подальшого використання.

45

Висновки до розділу 2
В цьому розділі було розглянуто обладнання для здійснення процесу
нанесення покриттів на основі заліза на зношені поверхні. Запропонована
технологічна послідовність відновлення поверхонь. Розглянуто методики для
дослідження відновлених поверхонь.
46

РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 Дослідження впливу основних показників процесу на
мікротвердість покриття

Для деталей, що пройшли відновлення, однією з ключових характеристик, яка
визначає їхню надійну експлуатацію, є мікротвердість отриманих покриттів. Її
величина залежить від умов електролізу, товщини шару осаду та присутності
сторонніх включень у покритті.
У дослідженні аналізували зразки, відновлені нанесенням покриття на основі
заліза. Було виділено такі незалежні змінні та визначено області їх варіювання:
щільність струму: 10–20 кА/м²
температура електроліту: 45–59 °С
тиск інструменту: 2,5–3,5 МПа
Мікротвердість покриттів є важливою характеристикою, оскільки значно
впливає на їхню зносостійкість. Аналіз впливу досліджуваних факторів
показав:
зі збільшенням температури електроліту мікротвердість зменшується. Це
відповідає загальним закономірностям при осадженні залізних покриттів.
Покриття залишаються стабільними щодо мікротвердості за температур до 30
°С. Нагрівання до 60 °С призводить до незначного зниження мікротвердості,
але подальше підвищення температури спричиняє різке її погіршення;
раціональна щільність струму становить 26 А/дм², що забезпечує
оптимальну якість композитів на основі залізної матриці. Подальше збільшення
щільності струму, хоч і сприяє вищій швидкості осадження, погіршує якість
покриття через нерівномірність структури;
зміна тиску в межах 2,5–3,5 МПа забезпечує стабільні характеристики
покриття.
Найкращі результати досягаються при дотриманні оптимальних
параметрів процесу: температура електроліту до 30 °С, щільність струму
47

26А/дм² та відповідний тиск інструменту. Перевищення температури понад 60
°С негативно впливає на мікротвердість, що обмежує застосування таких
покриттів у високотемпературних умовах.

Рисунок 3.1 Вплив температури на мікротвердість покриттів

48

3.2 Дослідження адгезії покриття до основи

Працездатність вузлів із покриттями значною мірою залежить від адгезії
покриття до основного матеріалу. Часті випадки відшаровування хромових
покриттів у процесі експлуатації призводять до заклинювання вузлів і виходу з
ладу всього агрегата.
Дослідження показали, що режими електролізу значно впливають на
міцність зчеплення покриття. Найбільший вплив має температура електроліту.
Із підвищенням температури до 90 °С міцність зчеплення зростає і досягає
максимального значення (424–440 МПа). Подальше підвищення температури
практично не впливає на міцність. Збільшення катодної щільності струму з 20
до 26 А/дм² дещо покращує адгезію, але при подальшому зростанні щільності
струму міцність зчеплення знижується.
З підвищенням температури електроліту та зменшенням катодної
поляризації поліпшуються умови електрокристалізації. У початковий період
електролізу це сприяє точнішому відтворенню структури катода, що забезпечує
утворення грубозернистих покриттів із меншими внутрішніми напруженнями.
Такі покриття мають вищу адгезію. Інші параметри процесу, як правило, мають
незначний вплив на зчеплення покриттів.
Дані таблиці 3.1 демонструють, що зі збільшенням навантаження
інтенсивність зношування зростає. При високих навантаженнях досліджувані
пари тертя виявили нижчу інтенсивність зношування порівняно зі
стандартними парами. Незважаючи на однакову якісну динаміку процесу,
кількісні характеристики демонструють підвищену зносостійкість покриттів у
досліджуваних умовах.
Отже оптимальними параметрами електролізу є температура електроліту
90 °С забезпечує максимальну міцність зчеплення.
Катодна щільність струму до 26 А/дм² сприяє покращенню адгезії.
Покриття, отримані в оптимальних умовах, демонструють грубозернисту
структуру з низькими внутрішніми напруженнями, що покращує їх
49

експлуатаційні властивості. Умови електрокристалізації, створені під час
електролізу, мають вирішальне значення для якості покриття.
Таким чином, правильний вибір параметрів електролізу дозволяє досягти
покращення адгезії та зносостійкості покриттів, що забезпечує тривалу та
надійну експлуатацію вузлів.

Рисунок 3.2 Адгезія при нанесенні покриттів при щільності струму з 20
А/дм2

Рисунок 3.3 Адгезія при нанесенні покриттів при щільності струму з 22
А/дм2

50

Рисунок 3.4 Адгезія при нанесенні покриттів при щільності струму з 24
А/дм2

Рисунок 3.5 Адгезія при нанесенні покриттів при щільності струму з 26
А/дм2
Таблиця 3.1 Інтенсивність зношування покриттів
Навантаження на вузол тертя, МПа Інтенсивність зносу, мкм/хв
18,8 0,001 - 0,0017
42,3
0,0053 - 0,025

51

3.3 Залишкові напруження в покритті

Внутрішні напруження є критичним фактором, що впливає на якість
електролітичного покриття. Надмірні напруження можуть спричиняти такі
дефекти, як розтріскування, спучування або відшаровування покриттів.
Залишкові внутрішні напруження залежать від умов електролізу, і їх вивчення
має особливе значення для ремонтних робіт, оскільки вони визначають
механічні властивості покриттів, включаючи твердість, втомну міцність та
зносостійкість.
У дослідженні використовували зразки із товщиною покриття від 100 до
700 мкм. Основними змінними були:
щільність струму: 20–26 А/дм²
температура електроліту: 65–85 °С
швидкість головного руху: 0,4–4,5 м/хв
швидкість допоміжного руху: 70–140 хв⁻¹
товщина покриття: 100–700 мкм
Підвищення температури знижує швидкість осадження та зменшує
товщину елементарного шару. Це збільшує пластичну деформацію кожного
шару під дією тиску, що підвищує залишкові стискаючі напруження. Зі
збільшенням температури також зростає пластичність покриттів, що посилює
ефект деформації.
Оптимальний діапазон щільності струму 20–26 А/дм² забезпечує
рівновагу між швидкістю осадження та якістю покриття. Надмірна щільність
струму може призвести до зменшення залишкових напружень через утворення
більш грубозернистих структур.
Для досягнення необхідних стискаючих залишкових напружень
рекомендовано підтримувати температуру електроліту в межах 65–85 0С,
щільність струму 20–26 А/дм² і тиск інструменту до 1,8–2,0 МПа.

52

Дотримання зазначених параметрів забезпечує отримання покриттів із
покращеними механічними властивостями та мінімізує ризик їх пошкоджень
під час експлуатації.

Рисунок 3.6 Залишкові напруження у відновленому шарі композитного
покриття залежно від температури електроліту при щільності струму з 20
А/дм2

53

Рисунок 3.7 Залишкові напруження у відновленому шарі композитного
покриття залежно від температури електроліту при щільності струму з 24
А/дм2

Рисунок 3.8 Залишкові напруження у відновленому шарі композитного
покриття залежно від температури електроліту при щільності струму з 26
А/дм2

54

Рисунок 3.9 Залишкові напруги у відновленому шарі в залежності від
температури електроліту і тиску інструмента р=1 МПа

Рисунок 3.10 Залишкові напруги у відновленому шарі в залежності від
температури електроліту і тиску інструмента р=1,5 МПа

55

Рисунок 3.11 Залишкові напруги у відновленому шарі в залежності від
температури електроліту і тиску інструмента р=2,0 МПа

56

3.4 Дослідження зносостійкості

Одним із головних показників ефективності методів ремонту деталей
машин є їх зносостійкість. Абразивне зношування, що виникає внаслідок
ріжучої або дряпаючої дії твердих частинок, є поширеним типом зносу.
Композитні гальванічні покриття на основі заліза демонструють високу
зносостійкість, що робить їх перспективними для ремонтного виробництва.
Досліди проводили на зразках із сталі 45 ТВЧ діаметром 46 мм, покритих:
- стандартним електролітичним залізом;
Параметри випробувань:
тертя по чавуну.
-навантаження: 0,7 МПа.
швидкість ковзання:1,06 м/с.
швидкість обертання вала: 440 об/хв.
Знос оцінювали за втратою ваги зразків із точністю до 0,0002 г після кожних
500 м шляху тертя.
Зразки зі стандартним електролітичним покриттям вже через 60–120 м
шляху демонстрували задирання поверхні тертя, що призводило до
катастрофічного зносу.
Для чавунних гільз і гільз із композитним покриттям, відновлених
залізом, у нормальних умовах роботи двигуна (температура 70–80 °С, дизельне
паливо з вмістом сірки до 1%) знос відновленої гільзи виявився у 2–4 рази
меншим, ніж чавунної.
Порівняльні випробування гільз із різними значеннями шорсткості
показали, що мінімальний знос спостерігається при висоті шорсткості Rz у
діапазоні 0,5–0,7 мкм.
Випробування показали, що гільзи після глибокого пластичного
деформування мають на початковому етапі більший припрацьований знос, ніж
після абразивного хонінгування. Проте кут нахилу прямолінійної ділянки
кривої зносу у гільз після ГКО менший, що свідчить про нижчу інтенсивність
57

зношування в подальшій експлуатації. За умови роботи двигуна до ремонту
протягом 4000 годин знос дзеркала гільзи після ГКО виявляється на 24–26%
меншим, ніж після абразивного хонінгування.
Чинники, що впливають на високу зносостійкість композитних покриття:
висока твердість заліза.
волокниста структура покриття з внутрішніми напруженнями стиску, що
забезпечує міцність і стійкість до деформацій.
утворення окисних плівок на поверхні тертя, які зменшують тертя й
захищають поверхню від задирання.
Однак варто зазначити, що збільшення твердості осаду може призводити
до підвищеної крихкості, яка сприяє більш інтенсивному диспергуванню
частинок із поверхні тертя, що може збільшувати знос.
Гальванічні покриття на основі заліза мають високу зносостійкість у
порівнянні зі стандартними покриттями. Використання таких покриттів для
відновлення гільз циліндрів двигунів зменшує знос у 2–4 рази порівняно з
чавунними гільзами. Оптимальна шорсткість поверхні після відновлення
композитним покриттям становить Rz = 0,5–0,7 мкм. Після обробки знос
дзеркала гільз у довгостроковій експлуатації виявляється на 24–26% меншим,
ніж після абразивного хонінгування.
Гальванічні покриття є перспективним рішенням для підвищення ресурсу
та зносостійкості деталей, відновлених у ремонтному виробництві.
58

Рисунок 3.12 Залежність зносу зразків від початкової висоти шорсткості

Рисунок 3.13 Залежність зносу зразків (знос після 25 годин випробувань)

59

3.5 Корозійна стійкість покриттів

Пористість є ключовим показником, що впливає на захисні властивості
гальванічних покриттів. Її виникнення та контроль мають вирішальне значення
для забезпечення довговічності покриттів.
Причиною утворення пір у покриттях є непровідні ділянки на поверхні
основного металу або підшару, бульбашки водню, що утворюються під час
електролізу, частки полірувальної пасти або забруднень при недостатньому
знежирюванні, осідання шламу в процесі електролізу. Так до утворення
пористості призводить нерівномірний розподіл струму та умови росту
кристалів у шарі осаду. Причиною утворення пористості також є внутрішні
напруження, які виникають через структурні перетворення в кристалах заліза,
формування хімічних сполук у процесі електролізу. Також внутрішні
напруження спричиняють утворення тріщин, підвищують пористість і
знижують адгезію покриття до основного металу.
Під час електроосадження проводиться механічна активація поверхні
катода, що сприяє покращенню структури осаду завдяки:
пластичній деформації зростаючих шарів покриття, яка активує центри
електрокристалізації.
посиленню конвективного обміну в прикатодних шарах, що рівномірно
розподіляє компоненти електроліту.
припиненню росту великих кристалів через переміщення інструмента по
поверхні катода, що сприяє утворенню дрібнозернистої структури.
В результаті утворюється дрібнокристалічна структури з зернами
субмікронного розміру та відбувається зменшення кількості дефектів і пор.
Також можливе виникнення стискаючих залишкових напружень, що
підвищують міцність і стійкість покриття до тріщин. Завдяки описаним
процесам можливо створювати безпористі покриття значної товщини з
високими захисними властивостями. Утворення пор у катодних покриттях
залежить від стану поверхні, умов електролізу та процесу електрокристалізації.
60

Механічна активація катода під час осадження суттєво знижує пористість
покриття, покращуючи його мікроструктуру. Дрібнокристалічна структура з
субмікронними зернами та стискаючими напругами забезпечує покриттям
високу міцність і тривалу експлуатаційну стійкість. Для досягнення
безпористих покриттів необхідно враховувати фактори електролізу, уникати
забруднень та забезпечувати механічну активацію поверхні катода.
Дотримання цих умов дозволяє отримувати якісні покриття з
мінімальною пористістю та максимальними захисними властивостями.
Таблиця 3.2 Випробування корозійної стійкості
Впливаюче середовище Втрати в вагі г/м2 день
NaCl 0,9

Технологія нанесення композитних гальванічних покриттів на основі
заліза змінюється в залежності від матеріалу деталі, від способу ізоляції
поверхні що не підлягає відновленню, і від типу застосовуваних електролітів.
При цьому будь-яку технологічну схему можна розбити на три частини:
підготовку поверхні до відновлення, нанесення покриття і промивка від
електроліта.
Перша частина технологічного циклу - підготовка до нанесення покриття
є самою трудомісткою і найменш автоматизованою: саме підготовка поверхні є
вирішальною для отримання якісного зчеплення.
Сам електроліз композитних покриттів вимагає від робочого персоналу
тільки уважності до виникаючого процесу.
Від завершальних операцій з промивки від залишків електроліту залежить
працездатність відновленої деталі, довговічність вузла, в якому вона буде
працювати, довговічність обладнання, так як погано нейтралізована деталь, що
зберегла сліди соляної кислоти, іржавіє сама і викликає іржу у металу з яким
вона стикається.
61

Висновки до розділу 3:
1. Аналіз впливу досліджуваних факторів показав:
зі збільшенням температури електроліту мікротвердість зменшується. Це
відповідає загальним закономірностям при осадженні залізних покриттів.
Покриття залишаються стабільними щодо мікротвердості за температур до 30
°С. Нагрівання до 60 °С призводить до незначного зниження мікротвердості,
але подальше підвищення температури спричиняє різке її погіршення;
раціональна щільність струму становить 26 А/дм², що забезпечує
оптимальну якість композитів на основі залізної матриці. Подальше збільшення
щільності струму, хоч і сприяє вищій швидкості осадження, погіршує якість
покриття через нерівномірність структури;
зміна тиску в межах 2,5–3,5 МПа забезпечує стабільні характеристики
покриття.
Найкращі результати досягаються при дотриманні оптимальних
параметрів процесу: температура електроліту до 30 °С, щільність струму
26А/дм² та відповідний тиск інструменту. Перевищення температури понад 60
°С негативно впливає на мікротвердість, що обмежує застосування таких
покриттів у високотемпературних умовах.
2. Підвищення температури знижує швидкість осадження та зменшує
товщину елементарного шару. Це збільшує пластичну деформацію кожного
шару під дією тиску, що підвищує залишкові стискаючі напруження. Зі
збільшенням температури також зростає пластичність покриттів, що посилює
ефект деформації.
Оптимальний діапазон щільності струму 20–26 А/дм² забезпечує
рівновагу між швидкістю осадження та якістю покриття. Надмірна щільність
струму може призвести до зменшення залишкових напружень через утворення
більш грубозернистих структур.
3. Гальванічні покриття на основі заліза мають високу зносостійкість у
порівнянні зі стандартними покриттями. Використання таких покриттів для
відновлення гільз циліндрів двигунів зменшує знос у 2–4 рази порівняно з
62

чавунними гільзами. Оптимальна шорсткість поверхні після відновлення
композитним покриттям становить Rz = 0,5–0,7 мкм. Після обробки знос
дзеркала гільз у довгостроковій експлуатації виявляється на 24–26% меншим,
ніж після абразивного хонінгування.

63

РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ

4.1 Вимоги безпеки при роботі з електролітами на основі хлорного
заліза
1. Загальні положення
1.1. Вимоги з охорони праці під час роботи з електролітами, що містять
хлорне залізо (FeCl₃), яке використовується в гальванічному виробництві для
нанесення покриттів на металеві поверхні.
1.2. До роботи допускаються особи, які:
 досягли 18 років;
 пройшли медичний огляд;
 пройшли навчання та інструктаж із охорони праці, включаючи
використання хімічних речовин.
1.3. Особи, які працюють з хлорним залізом, повинні знати його фізико-
хімічні властивості, особливості дії на організм, а також методи надання першої
допомоги.
1.4. Дія хлорного заліза регулюється нормативними документами,
включаючи правила безпечного поводження з небезпечними хімічними
речовинами.
2. Фізико-хімічні властивості хлорного заліза
2.1. Хлорне залізо (FeCl₃):
 колір: темно-коричневі або зеленуваті кристали.
 розчинність: висока у воді, з виділенням тепла.
 pH: розчини мають кислу реакцію.
 властивості: корозійна речовина, яка викликає утворення токсичних
випарів при контакті з вологим повітрям або нагріванні.
 реакція з іншими речовинами: може взаємодіяти з лугами,
утворюючи осад; взаємодія з металами призводить до виділення
водню.
64

2.2. При роботі з хлорним залізом необхідно враховувати можливість
утворення летючих хлоридів, які є токсичними для органів дихання.
3. Вплив хлорного заліза на організм людини
3.1. Хлорне залізо є небезпечним через:
 подразнення шкіри та слизових оболонок: може викликати хімічні
опіки.
 вдихання випарів: подразнення верхніх дихальних шляхів, кашель,
задуха, головний біль, у важких випадках — токсичний бронхіт або
набряк легень.
 контакт із очима: може призвести до сильного подразнення або
пошкодження рогівки.
 ковтання: отруєння, яке супроводжується нудотою, блюванням,
діареєю, ураженням печінки та нирок.
3.2. Тривале або регулярне впливання може викликати професійні
захворювання, такі як:
 хронічний бронхіт або пневмоніт.
 контактний дерматит.
 виразки на шкірі.
 ураження печінки, нирок, порушення кровотворної системи.
4. Організація робочого місця
4.1. Робоча зона повинна бути обладнана:
 системою витяжної вентиляції для видалення випарів
хлоридів.
 хімічно стійким обладнанням із захистом від корозії.
 контейнерами для зберігання хімікатів із чітким маркуванням.
4.2. Відстань між робочим місцем і запасними виходами має бути
мінімальною, щоб забезпечити швидку евакуацію у разі аварії.
65

4.3. Обов'язкове забезпечення аптечки першої допомоги з антидотами
(розчин соди для промивання шкіри).
5. Засоби індивідуального захисту (ЗІЗ)
5.1. Для захисту шкіри:
 спеціальний кислотостійкий костюм.
 гумові або нітрилові рукавички.
5.2. Для захисту очей: Захисні окуляри або щиток.
5.3. Для захисту органів дихання: Респіратор із фільтрами типу B (для
захисту від хлоридів).
5.4. Для захисту ніг: Хімічно стійке взуття (гумові або пластикові
чоботи).
6. Заходи безпеки перед початком роботи
6.1. Перевірити справність вентиляційної системи та обладнання.
6.2. Підготувати нейтралізатори для хімічних розливів (наприклад,
розчин соди або вапняного молока).
6.3. Забезпечити наявність аварійного душу та засобів для промивання
очей.
7. Заходи безпеки під час роботи
7.1. Виконувати роботу в добре провітрюваному приміщенні.
7.2. Уникати прямого контакту шкіри з хімікатом; при випадковому
контакті негайно промити уражену ділянку водою.
7.3. Заборонено:
 змішувати хлорне залізо з іншими хімікатами без дозволу
технолога.
 приймати їжу, пити або курити на робочому місці.
8. Нейтралізація хлорного заліза
8.1. Нейтралізувати хлорне залізо можна за допомогою:
 розчину соди (NaHCO₃) або гашеного вапна (Ca(OH)₂).
66

 для дрібних розливів використовувати абсорбуючі матеріали
(пісок, вапно).
8.2. Рідкі відходи після нейтралізації повинні бути зібрані та утилізовані
відповідно до нормативів.
9. Дії у разі аварійних ситуацій
9.1. При розливі хімічної речовини:
 ізолювати зону розливу.
 використати нейтралізатори.
9.2. При потраплянні на шкіру або в очі:
 промити великою кількістю води протягом 15 хвилин.
 звернутися до медичного пункту.
9.3. При вдиханні випарів:
 негайно вийти на свіже повітря.
 при необхідності звернутися до лікаря.
9.4. У разі пожежі: Використовувати порошкові або вуглекислотні
вогнегасники.
10. Завершення роботи
10.1. Очистити та промити обладнання відповідно до інструкцій.
10.2. Перевірити герметичність контейнерів із хімікатами.
10.3. Зняти та очистити ЗІЗ, прийняти душ.
Хлорид заліза (III) (хлорне залізо, трихлорид заліза) – це середня сіль
тривалентного феруму і хлороводневої кислоти з окисними властивостями. На
вигляд – м’яка маса з кольоровою гамою, що може варіюватися: чорно-
брунатна, фіолетова або темно-червона в прохідному освітленні та зелена у
відбитому. Крім того, їй притаманний металевий відблиск і мерехтіння.
Ця речовина характеризується значною гігроскопічністю, добре
розчиняється в H2O (92 г/100 мл) і гідролізується нею. Також розчиненню
піддається в рідких діоксиді сірки і хлорі, хлориді миш’яку (III), триброміді
67

фосфору і сірковуглеці. При перебуванні на повітрі трансформується в гідрат –
жовтий кристалічний матеріал, що також добре розчиняється у воді.
Оскільки трихлорид заліза є сильною кислотою Льюїса, він взаємодіє з
низкою інших хлоридів, утворюючи солі-комплекси тетрахлорофератної
кислоти. Вступає в реакцію з HI. Нагріваючись в тиску атмосфери до t
плавлення, поступово розкладається, утворюючи дихлорид і молекулярний
хлор. А нагрівання до 350 °C спільно з оксидом заліза приводить до появи
оксид-хлориду заліза. Солі цієї речовини – слабкі окислювачі, тому їй під силу,
наприклад, окислювати металеву мідь, трансформуючи її в хлориди, що
піддаються розчиненню. Молярна маса – 162,2 г/моль, густина – 2,8 г/см ³.
Термовластивості: t плавлення – 306 °C, t кипіння – 315 °C. Формула: FeCl3.
До робіт з приготування розчинів і електролітів допускаються
працівники, які пройшли спеціальне навчання та інструктаж з безпечних
методів роботи і забезпечені відповідними засобами індивідуального захисту.
Приготування розчинів і електролітів проводиться під керівництвом
майстра в окремих, спеціально обладнаних приміщеннях за нарядом - допуском
на роботи підвищеної небезпеки.
При приготуванні розчину із суміші кислот слід вводити кислоти в
порядку зростання їх щільності. Розбавляючи кислоти, необхідно вливати їх
тільки в холодну воду тонким струменем і одночасно перемішувати.
Їдкі луги повинні розчинятися невеликими порціями при безперервному
перемішуванні щоб уникнути розкидування розчину. Додавання в розчин лугу
повинне проводитися за допомогою пристосувань, що повільно занурюються у
воду. Додавання води у ванну з водним розчином їдкого натрію допускається
тільки в холодний розчин для уникнення виливання розчину з ванни.
Розчинення твердих хімічних речовин необхідно проводити в посудині,
виготовленій з хімічно стійких матеріалів, в спеціально обладнаному
приміщенні.
68

Завантаження у ванни посудин з твердими хімічними речовинами
загальною масою більше 20 кг повинна проводитися за допомогою
вантажопідіймальних пристроїв.
Поповнення водою ванн, що мають температуру понад 100 C, повинно
проводитися невеликим струменем регульованим вентилем. Ванна при цьому
повинна бути закрита.
Розчинення лугу і ціаністих солей при масовому і багатосерійному
виробництві необхідно проводити в механізованих установках.
Для зменшення впливу на працівників виділень шкідливих парів слід:
 в розчини для травлення вводити піноутворювачі або інгібітори
травлення;
 в електроліти хромування вводити добавки поверхнево активних
речовин (ПАР).
По закінченні роботи всі пристосування та інструменти повинні бути
промиті та знешкоджені.
Злив електролітів, розчинів і води з ванн повинен проводитися закритим
способом. При цьому повинна бути виключена можливість змішування в
каналізаційній мережі різних речовин, що утворюють при цьому токсичні гази,
пари або щільні осади, а також самозаймання та вибух при змішуванні з водою
або іншими хімічними речовинами.
Електроліти, розчини, вода та інші рідини перед спуском їх з ванни в
каналізацію повинні самопливом надходити в спеціальні відстійники або очисні
споруди для проходження відповідного очищення.
Відпрацьовані електроліти перед спуском у стічні води повинні бути
нейтралізовані. Шлам, що містить токсичні речовини, повинен піддаватися
знешкодженню. Повнота нейтралізації та знешкодження повинна бути
підтверджена результатами аналізу.

69

4.2 Загальні вимоги

Виробничі приміщення, в яких розташовуються цехи і ділянки нанесення
гальванічних покриттів, повинні знаходитися, як правило, в одноповерхових
будівлях із світлоаераційними ліхтарями і відповідати вимогам СНіП 2.09.02.
Допускається також розташування виробничих приміщень, цехів та дільниць на
перших поверхах багатоповерхових будинків за умови відділення цих
приміщень від інших капітальною стіною. В окремих випадках допускається
розташовувати ділянки нанесення металопокриттів спільно з іншими
виробництвами (ділянками) за умови влаштування ефективних місцевих
відсмоктувачів від ванн, які не повинні допускати забруднення повітряного
середовища вище ГДК. При розташуванні ділянки нанесення гальванічних
покриттів в багатопрогоновому корпусі останній слід розташовувати біля
зовнішньої стіни для створення умов природного провітрювання.
Цехи і ділянки нанесення гальванічних покриттів, розташовані в окремих
будівлях, а також цехи і ділянки нанесення гальванічних покриттів, що
знаходяться в будівлях з іншими цехами і ділянками, слід будувати з
вогнестійкого матеріалу, розміщувати по відношенню до житлових забудов з
підвітряного боку і на відстані, що визначається відповідно з розрахунком
розсіювання шкідливих речовин, але не менше 50 м від житлових забудов.
Приміщення, в яких розташовуються склади зберігання хімікатів,
легкозаймистих рідин (ЛЗР) і агресивних рідин, повинні бути обладнані
припливно- витяжною вентиляцією і штучним освітленням. Підлоги і стіни
приміщень цих складів повинні бути кислото-і лугостійкі, а в приміщеннях
зберігання ЛЗР підлоги повинні виготовлятися з матеріалів, які виключають
можливість іскроутворення.
Приміщення, призначені для розливу кислот і лугів, повинні бути
ізольовані від приміщень, в яких вони зберігаються.
Насосне відділення для перекачування агресивних рідин має бути
ізольовано капітальними стінами від інших приміщень. Допускається
70

розміщення насосів для перекачування неагресивних рідин у виробничому
приміщенні і підвалі.
Приміщення, в яких розташовуються склади для зберігання кислот і
обладнання цих складів, а також приміщення для розфасування ціаністих солей
та розливу кислот повинні відповідати вимогам Правил при роботі з хімічними
речовинами. З'єднання стін з підлогою в приміщеннях для зберігання і
розфасовки ціаністих солей повинні бути закруглені і не мати вибоїв, тріщин,
щілин, в яких можуть накопичуватися залишки солей. Ширина проходів у
приміщеннях для зберігання ціаністих солей повинна бути не менше 1 м.
Висота приміщень повинна допускати використання
вантажопідіймальних пристроїв, але бути не нижче ніж 5 м від рівня підлоги до
виступаючих конструкцій стелі.
Підлога приміщень, в яких розташовуються цехи і ділянки гальванічних
покриттів, повинна бути рівною. Підвали, тунелі, колодязі, траншеї повинні
розташовуватися вище рівня ґрунтових вод.
На території організації повинно бути ізольоване приміщення для збору,
короткочасного зберігання та утилізації відходів, отриманих при роботі з
нанесення металопокриттів.
У перекриттях, стінах, колонах і інших конструкційних елементах
виробничих будівель не повинно бути виступаючих на поверхню металевих
частин.
Усі виробничі приміщення повинні мати засоби пожежогасіння та, в
необхідних випадках, сигналізацію.
Виробничі будівлі повинні бути захищені від прямих ударів блискавки
блискавковідводами, влаштованими з урахуванням первинних і вторинних
проявів блискавок. Перевірка засобів грозозахисту та стану заземлення повинна
проводитися регулярно згідно затвердженого графіку.
У виробничих приміщеннях повинні бути передбачені безпечні проходи і
проїзди для руху людей і транспортних засобів. Ширина проїздів
встановлюється залежно від габаритів транспортних засобів і при
71

односторонньому русі електрокарів і електронавантажувачів повинна бути 2,5 -
3 м, при двосторонньому русі - 4 м. Для великих цехів нанесення
металопокриттів ширина головного проїзду повинна становити не менше 6 м.
Межі проходів і проїздів повинні бути відзначені світлими смугами шириною
не менше 50 мм, металевими кнопками або іншими способами.
Висота в'їздних воріт цеху нанесення металопокриттів повинна бути не
менше 5,4 м. У цеху має бути не менше двох евакуаційних виходів. Двері
повинні мати ширину не менше 0,8 м і висоту не менше 2,0 м. Ворота, двері та
інші прорізи в капітальних стінах, зроблені для технологічних цілей, повинні
бути утеплені та обладнані тамбурами або тепловими повітряними завісами.
Двері повинні мати пристосування для примусового закривання.
Стіни та внутрішні конструкції виробничих приміщень повинні бути
покриті хімічно стійкими фарбами або керамічними плитками до висоти не
менше 2 м, що захищають їх від дії хімічних речовин.
Підлога проїздів, проходів, ділянок складування деталей та виробів
повинна мати міцне і тверде покриття. На ділянках гідроочищення покриття
підлоги повинно бути водонепроникним. На ділянках травлення і нанесення
металопокриттів, де можливе застосування лугів, кислот, солей і інших
шкідливих речовин, покриття підлоги повинно бути стійким до впливу хімічно
активних речовин і не допускати їх усмоктування. Підлога на цих ділянках
повинна мати достатній ухил у бік зливних трапів для відводу стічних вод.
Всі поглиблення в підлозі (приямки, траншеї та інші) повинні бути
закриті міцними перекриттями. Міцність перекриттів повинна відповідати
необхідним умовам виробництва навантаження.
Підлога, сходи і міжповерхові перекриття виробничих будівель не рідше
одного разу на рік підлягають технічному огляду для перевірки їх справності.
На підлозі по всьому периметру ванн у робочих місць повинні бути
укладені дерев'яні решітки.
72

Відкриті канави, траншеї та інші поглиблення в підлозі, а також
майданчики, виступаючі над рівнем підлоги більш ніж на 300 мм, повинні бути
огороджені поручнями висотою не менше 1,2 м.
Прибирання робочих місць, проїздів і проходів слід робити протягом
усього робочого дня і після зміни мокрим способом із застосуванням
нейтралізуючих розчинів.
Очищення приміщень необхідно проводити безпильним способом не
рідше одного разу на три місяці.
Категорії приміщень і виробничих будівель повинні визначатися
відповідно до норм пожежної безпеки залежно від кількості та
пожежовибухонебезпечних властивостей матеріалів і речовин, що в них
знаходяться.
Вибухопожежонебезпечні ділянки повинні відділятися від інших ділянок
стінами з матеріалів, що мають межу вогнестійкості не менше 0,75 год.
У цехах і на ділянках нанесення металопокриттів повинні знаходитися
первинні засоби пожежогасіння відповідно до вимог ГОСТ 12.4.009 і Правил
пожежної безпеки.
Для виявлення пожеж у виробничих приміщеннях повинні бути
встановлені датчики - сповіщувачі: теплові або світлові - у приміщеннях, де
зберігаються органічні розчинники; світлові - у приміщеннях, де виробляються
і зберігаються луги; теплові - в приміщеннях, де можливе виділення пилу.

73

4.3 Санітарно-побутові приміщення

Санітарно-побутові приміщення цехів і дільниць гальванічних покриттів
повинні відповідати вимогам СНіП 2.09.04.
Санітарно-побутові приміщення слід розташовувати в прибудові до
виробничого приміщення або в окремій будівлі, з'єднаній з виробничим
приміщенням теплим переходом. При розміщенні санітарно-побутових
приміщень в основних багатопролітних корпусах вони мають бути
відокремлені від виробничих приміщень тамбуром або коридором з виходом
назовні.
Склад побутових приміщень цехів та дільниць нанесення
металопокриттів (гардеробні, душові, умивальники тощо) повинні відповідати
вимогам СНіП 2.09.04.
Гардеробні спеціального одягу на ділянках групи 3б виробничих процесів
повинні бути відокремлені від гардеробних інших груп.
Ділянки, в яких проводяться роботи з ціанистими солями, повинні
повідомлятися з ізольованими санітарно-побутовими приміщеннями.
Умивальники в цих приміщеннях повинні бути обладнані педальними
пусковими пристроями.
У приміщеннях, де зберігаються і проводяться роботи з агресивними
рідинами, повинні бути спеціальні гідранти та інші пристрої, зручні для
промивання очей і шкірного покриву тіла, що знаходяться в місцях, що
забезпечують користування ними не пізніше ніж через 6 - 12 секунд після
ураження. Пристрої повинні утримуватися в чистоті, мати установку для
ополіскування склянок і зливні раковини.
Не допускається влаштування питних фонтанчиків або обладнання
пунктів питної води у місцях зберігання та застосування хімічних речовин.

74

4.4 Вентиляція та опалення

При проектуванні, влаштуванні та експлуатації вентиляційних установок,
систем опалення та кондиціонування повітря повинні виконуватися вимоги
СНіП 2.04.05, ГОСТ 12.4.021.
Системи опалення та кондиціонування повітря, загальні та місцеві
вентиляційні установки повинні забезпечувати нормальні метеорологічні умови
в робочій зоні відповідно до СанПіН 2.2.4.548, максимальне видалення з
повітря шкідливих газів, парів і пилу з тим, щоб зміст їх у повітрі приміщень не
перевищував ГДК, передбачених вимогами ГОСТ 12.1.005.
Виробничі приміщення, в яких знаходяться цехи і ділянки гальванічних
покриттів, повинні бути обладнані постійно діючою загальнообмінною та
місцевою припливно-витяжною вентиляцією з розводкою припливу в робочу
зону.
Вентиляційне обладнання, трубопроводи та повітроводи, що
розміщуються в приміщеннях з агресивним середовищем або призначені для
транспортування повітря з агресивними газами, парами і пилом, повинні
виготовлятися з антикорозійних матеріалів або повинні бути захищені
відповідними покриттями.
Місцеві відсмоктувачі, які видаляють шкідливі речовини від виробничого
устаткування, слід блокувати з включенням цього обладнання для виключення
його роботи при вимкненому вентиляції. На ділянках, де застосовуються
речовини першого класу небезпеки, системи місцевих відсмоктувачів повинні
бути забезпечені звуковою сигналізацією, що автоматично включається при
зупинці вентиляції.Аерацію виробничих приміщень слід робити шляхом
відкривання вікон і світлоаераційних ліхтарів. Світлоаераційні ліхтарі повинні
мати пристосування для дистанційного відкривання фрамуг і рам з пунктів
управління. Устаткування вентиляційних систем у виробничих приміщеннях
повинно відповідати вимогам Норм пожежної безпеки.
75

Приєднання додаткового обладнання до існуючої вентиляційної системи,
зміна габаритів обладнання або технологічного режиму роботи ванн нанесення
металопокриттів допускається тільки після перерахунку вентиляційної системи.
Агрегати витяжної та припливної вентиляції слід встановлювати в
окремих звукоізольованих приміщеннях.
Для травлення деталей в міцних кислотах (азотної, сірчаної та
плавикової) або їх сумішах над ваннами необхідно встановлювати місцеві
відсмоктувачі.
Повітря, що видаляється витяжними установками з виробничих
приміщень і від устаткування, що містить токсичні гази і пил, повинне перед
викидом в атмосферу проходити очищення через фільтри-уловлювачі
відповідно до вимог СНіП 2.04.05.
Рециркуляція повітря у виробничих приміщеннях не допускається.
Ванни для металопокриттів повинні бути обладнані підковоподібними
бортовими відсмоктувачами.
У столів для знежирення деталей органічними розчинниками повинні
бути встановлені односторонні бортові відсмоктування з щілиною по довжині
столу з боку, протилежного робочому місцю. Витяжні системи, обслуговуючі
операції знежирення органічними розчинниками, повинні бути самостійними і
вибухозахищеними.
У вентиляційних системах, обслуговуючих шліфувально-полірувальні
верстати, повинні бути очисні пристрої. Для попередження пожеж ці системи
слід віддаляти від основних виробничих приміщень, влаштовувати люки для
періодичного очищення, пожежні крани, дренчери. Повітроводи для видалення
пилу титанових і магнієвих сплавів повинні мати: запобіжні клапани,
розташовані поза вибухонебезпечних приміщень і що відкриваються назовні;
гладкі внутрішні поверхні без карманів і поглиблень, що виключають
накопичення пилу; найменшу довжину; мінімальну кількість поворотів.
Повітроводи та вентиляційні установки для видалення магнієвого пилу повинні
систематично очищатися відповідно до графіка, при цьому повітря повинне
76

бути очищеним в масляних фільтрах до надходження його у вентилятор.
Фільтри та вентилятори повинні бути ізольовані від виробничих приміщень, де
проводиться обробка з магнієвих сплавів.
Приміщення, в яких розташовуються цехи і ділянки для полірування,
шліфування і знежирення органічними розчинниками, повинні мати роздільні
витяжні установки.
Місцева витяжна вентиляція повинна бути обладнана на всіх
гідропіскоструйних дробоструйних установках. Повітря, що видаляється
місцевими відсмоктувачами , повинне очищатися перед викидом в атмосферу
фільтрами (дробоструйні установки) і сепараторами ( гідропіскоструйні
установки). Видалення пилу що осів в фільтр, а також видалення шламів з
мокрих фільтрів повинно здійснюватися механічним способом.
Аналіз повітряного середовища повинен проводитися відповідно до
вимог ГОСТ 12.1.005-88 і за графіком, що затверджується адміністрацією
організації не менше 1 разу на місяць. Крім того, незалежно від існуючого
графіку аналіз повітряного середовища повинен проводитися після кожної
зміни технологічного процесу.
Для запобігання вентиляційних систем від корозії і руйнування
внутрішньої частини вентиляторів, металевих бортових відсмоктувачів,
повітропроводів необхідно захищати хімічно стійкими покриттями.
Вхідні двері та ворота виробничих приміщень повинні мати опалювані
тамбури і шлюзи. При неможливості влаштування тамбурів і шлюзів біля
вхідних дверей і воріт повинні влаштовуватися повітряні завіси.
Висновки до роділу 4: в даному розділі було розглянуто наступні питання
вимоги безпеки при роботі з електролітами на основі хлорного заліза
загальні вимоги при роботі з електролітами на основі хлорного заліза
санітарно-побутові приміщення вентиляція та опалення
:
77

ВИСНОВКИ

1. Проведено літературний огляд по сучасним методам відновлення
робочих поверхонь деталей машин.
2. Розглянуто сучасні методи та методики дослідження характеристик
робочих поверхонь після їх відновлення.
3. В результаті проведених досліджень встановлено, що:
зі збільшенням температури електроліту мікротвердість зменшується.
Покриття залишаються стабільними щодо мікротвердості за температур до 30
°С. Нагрівання до 60 °С призводить до незначного зниження мікротвердості,
але подальше підвищення температури спричиняє різке її погіршення.
Підвищення температури знижує швидкість осадження та зменшує товщину
елементарного шару;
раціональна щільність струму становить 26 А/дм², що забезпечує
оптимальну якість композитів на основі залізної матриці. Подальше збільшення
щільності струму, хоч і сприяє вищій швидкості осадження, погіршує якість
покриття через нерівномірність структури;
оптимальний діапазон щільності струму 20–26 А/дм² забезпечує
рівновагу між швидкістю осадження та якістю покриття. Надмірна щільність
струму може призвести до зменшення залишкових напружень через утворення
більш грубозернистих структур;
гальванічні покриття на основі заліза мають високу зносостійкість у
порівнянні зі стандартними покриттями.
4. В розділі охорона праці розглянуо вимоги безпеки при роботі з
електролітами на основі хлорного заліза.

78

Список використаної літератури

1. Геворкян Е. С. Інтегровані технології обробки матеріалів :
підручник./ Е. С. Геворкян, Л. А. Тимофеєва, В. П. Нерубацький, О. М.
Мельник / Харків : УкрДУЗТ, 2016. 238 с.
2. Надійність машин та обладнання : навчальний посібник. Ч. 1. Оцінка та
забезпечення надійності машин та обладнання / А. В. Новицький [та ін.]. - К. :
Видавничий центр НУБіП України, 2023. - 209 с.
3. Хітров І.О. Гавриш В.С. Ремонт машин і обладнання: Навч.
посібник. – Рівне: НУВГП, 2012. – 184 с.
4. Корж В. М. Технологія та обладнання для напилення: Навчальний
посібник. — К.: НМЦВО, 2000. — 152 с.
5. Нанесення покриття: навчальний посібник / [Корж В.М., Кузнецов
В.Д., Борисов Ю.С., Ющенко К.А.]; за редакцією НАН України К.А. Ющенка –
К.: Арістей, 2005 р. – 204 с.
6. Ремонт машин та обладнання / Підручник. О.І. Сідашенко, О.А.
Науменко, Т.С. Скобло, О.В. Тіхонов та ін.; За ред. проф. О.І. Сідашенка, О.А.
Науменка. – 2-е вид. перероб. доп. – Х.: “Міськдрук”, 2014. - 742 с..
7. Рожков О.Д. Технологія нанесення покриттів: Навч. посібник, ч.ІІ –
Дніпропетровськ: НМетАУ. 2008. – 38с.
8. Надійність машин та обладнання : навчальний посібник. Ч. 2.
Ремонт машин та відновлення деталей / З. В. Ружило [та ін.]. - К. : Видавничий
центр НУБіП України, 2023. - 310 с.
9. Погребна Н. Е., Куцова В. З., Котова Т. В.. Способи зміцнення
металів. навч. посіб. Дніпро : НМетАУ, 2021. 89 с
10. Фесенко А. Г., Бечке К. В., Манжаліївський С. В. Методи
поверхневого зміцнення у процесі виготовлення деталей машин : навч. посіб.
Дніпро : РВВ ДНУ, 2015. 104 с
11. Коваленко В.С. Технология и оборудование для электрофизических
и электрохимических методов обработки материалов. — Київ : Вища школа,
79

1988. — С. 162.
12. Інженерія поверхні : підручник / Ющенко К. А., Борисов Ю. С.,
Кузнецов В. Д., Корж В. М. Київ : Наукова думка, 2007. 559 с.
13. Лузан С.О. Інженерія поверхні. Конспект лекцій. – Харків: НТУ
«ХПІ», 2023. – 168 с.
14. Електролітичні покриття сплавами заліза для зміцнення і захисту
поверхні: монографія/ Каракуркчі Г. В., Ведь М. В., Єрмоленко І. Ю., Сахненко
М. Д. - Харків: НТУ «ХПІ», 2017. 200 с.
15. Гальванічні покриття тернарними сплавами заліза: формування,
властивості: монографія/ І. Ю. Єрмоленко, Г. В. Каракуркчі, М. В.Ведь, М.
Д.Сахненко. - Харків: ФОП «Бровін О. В.», 2019. 248 с
16. Надійність сільськогосподарської техніки: Підручник. / М.І.
Черновол, В.Ю. Черкун, В.В. Аулін та ін.; За заг. ред. М.І. Черновола.
Кіровоград: ТОВ «КОД», 2010. 320 с.
17. Яворський В.Т., Кунтий О.І., Хома М.С. Електрохімічне нанесення
металевих, конверсійних та композиційних покриттів. Навч. посібник – Львів:
Видавництво Державного університету «Львівська політехніка», 2000. – 216 с
18. Якименко Г.Я., Артеменко В.М. Гальванічні покриття. Аспекти
вибору, функціональні властивості і технологія одержання: навч. посібник : Харків:
НТУ «ХПІ», 2009. 148 с.
19. Венцель Є.С., Лисіков Є.М., Євтушенко А.В. Основи трибології
та хімотології: Навч. посібник. - Харків: УкрДАЗТ, 2007. – 242 с.
20. Камель Г.І. Технологічні процеси та комплекси відновлення і
зміцнення деталей: Навч. посібник. Дніпродзержинськ : ДДТУ, 2015. 496 с
21. Гладкий П.В., Переплетчиков Е.Ф., Рябцев И.А. Плазменная
наплавка. – К.: „Екотехнологія”, 2007. – 292 с.
22. Герук С.М. Сукманюк О.М. Відновлення деталей
сільськогосподарських машин зварюванням і наплавленням: становлення і
розвиток: монографія – К.: 2011. – 198 с.
23. ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Бібліографічний запис, бібліографічний опис.
80

Загальні вимоги та правила складання»: методичні рекомендації з
впровадження/уклали: Галевич О.К., Штогрин І.М.– Львів, 2008 – 20с.
24. ДСТУ. 3008-95 – Документація. Звіти у сфері науки і техніки.
Структура і правила оформлення.

81

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets