bền bám với chi tiết, độ bền chống mòn, độ bền mỏi và trị số ứng suất trong. • Độ cứng: Độ cứng lớp kim loại
điện phân phụ thuộc vào thành phần kim loại và điều kiện điện phân. Thực tế cho hay rằng: Việc tăng cường độ dòng điện và giảm nhiệt độ chất điện phân sẽ làm tăng độ cứng lớp kim loại mạ (hình 3.26). Tuy vậy mức tăng độ cứng cũng chỉ đến một giới hạn nhất định. Việc tăng tiếp tục mật độ dòng điện không làm ảnh hưởng đến việc tăng độ cứng lớp kim loại mạ, thậm chí trong một số trường hợp sẽ làm giảm độ cứng của nó.
Nồng độ của các ion kim loại và
độ chua của dung dịch điện phân cũng ảnh hưởng đến độ cứng lớp mạ, đặc biệt khi mạ sắt thì sự ảnh hưởng đó thể hiện rất rõ.
Như vậy, thay đổi các thông số của quá trình điện phân có thể nhận được lớp kim loại điện phân có độ cứng và cơ tính khác nhaụ Ví dụ như lớp mạ sắt có thể đạt độ cứng từ 1000 ữ 9000 MN/m2, còn lớp mạ crôm từ 4000 - 12000 MN/m2.
• Độ bền bám với chi tiết mạ: độ bền bám của lớp kim loại mạ phụ thuộc vào chất lượng chuẩn bị bề mặt chi tiết trước lúc mạ, vào chế độ điện phân, vào vật liệu chi tiết và vào ứng suất trong của lớp mạ.
Trên bề mặt chi tiết không có một lớp màng của bất cứ một chất bẩn nào sẽ là điều kiện tốt để tăng độ bền bám của lớp mạ. Ngoài ra, độ bền bám tốt của lớp mạ sẽ nhận được chỉ với điều kiện trước lúc mạ bề mặt chi tiết ở trạng thái tinh khiết.
Việc tăng nồng độ muối sắt và nhiệt độ chất điện phân đồng thời giảm mật độ catốt của dòng điện sẽ làm tăng độ bền bám của kim loại mạ.
Cấu trúc và thành phần hóa học của catốt cũng ảnh hưởng đến độ bền bám, đặc biệt là trong quá trình mạ sắt. Thực nghiệm chứng tỏ rằng độ bền bám của lớp kim loại mạ sẽ giảm nếu hàm lượng của cácbon trong kim loại chi tiết tăng.
• Độ bền chống mòn: Độ bền chống mòn là một chỉ tiêu rất quan trọng biểu thị tính hợp lý khi sử dụng lớp kim loại mạ loại này hoặc loại kia để sửa chữa các chi tiết bị mòn.
Độ bền chống mòn tốt nhất sẽ đạt được ở những lớp mạ đồng thời vừa có đủ độ cứng và độ dẻọ Độ bền này phụ thuộc vào thành phần kim loại và cấu trúc của nó, vào trị số và dấu của ứng suất trong và nhịêt độ lúc bắt đầu kết tinh lại của lớp mạ. Cấu trúc hạt mịn và đồng đều sẽ làm tăng độ bền chống mòn của lớp mạ. Cùng với việc tăng ứng suất kéo và độ bền chống gỉ, độ bền chống mòn của lớp mạ cũng sẽ tăng.
• ứng suất trong của lớp mạ: phụ thuộc vào thành phần chất điện phân và vào chế độ điện
Hình 3.26. Sự ảnh hưởng của chế độ mạ đến độ cứng lớp mạ sắt (thành phần chất điện phân:
http://www.ebook.edụvn 142
phân ứng suất trong của lớp mạ có thể thay đổi cả dấu và về trị số.
Cùng với sự tăng nồng độ dung dịch điện phân, giảm nhiệt độ và tăng mật độ catốt của dòng điện, ứng suất dư bên trong của lớp mạ sẽ tăng.
• Độ bền mỏi của lớp kim loại mạ, là một chỉ tiêu khai thác quan trọng đặc trưng khả năng chi tiết chịu đựng tải trọng thay đổị
Số liệu thực nghiệm đã chứng tỏ rằng giữa độ bền mỏi của lớp mạ và ứng suất trong của nó có mối liên quan mật thiết với nhaụ Lớp mạ không có ứng suất trong (Ví dụ như chì) sẽ có độ bền mỏi caọ
Độ bền mỏi phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện điện phân. ví dụ như cùng với sự tăng nồng độ FeCl2.4H2O và nhiệt độ điện phân đồng thời giảm mật độ catốt của dòng điện thì độ bền mỏi của lớp mạ sẽ tăng.
ứng suất bên trong xuất hiện ở lớp mạ trong quá trình điện phân, dưới tác dụng của tải trọng thay đổi sẽ gây ra ứng suất tập trung. Người ta đã đi đến kết luận rằng ứng suất kéo (dương) sẽ làm giảm độ bền mỏi của chi tiết mạ, còn ứng suất nén (âm) sẽ làm tăng đại lượng nàỵ
3.2.6. Sửa chữa chi tiết máy bằng phương pháp phun kim loại (hay còn gọi là hàn phun) là hàn phun)
1. Giới thiệu chung
Phun kim loại là một quá trình công nghệ, mà trong đó dưới tác dụng của một nguồn nhiệt nào đó kim loại bị nóng chảy đồng thời bị luồng khí nén phun tơi ra thành những phần tử nhỏ bé và được bắn lên bề mặt bị mòn của chi tiết máỵ
Trong lĩnh vực sửa chữa, công nghệ này được sử dụng để phun đắp các bề mặt bị mòn và khắc phục các khuyết tật khác trong các chi tiết thân, vỏ (vết nứt, xước, tróc, hoặc rỗ).
Quá trình phun kim loại có thể được phân chia thành 4 giai đoạn: kim loại bị đốt nóng chảy, kim loại nóng chảy bị phun tơi ra, các phần tử kim loại phun tơi được bắn lên bề mặt chi tiết, tạo thành lớp kim loại đắp trên bề mặt chi tiết.
Phụ thuộc vào nguồn nhiệt được sử dụng trong quá trình đốt nóng chảy kim loại, công nghệ phun kim loại được phân chia thành các phương pháp sau:
• Đốt nóng chảy bằng hồ quang điện. • Đốt nóng chảy bằng khí cháỵ • Đốt nóng chảy bằng dòng cao tần. • Đốt nóng chảy bằng ngọn lửa Plasmạ
Trong thực tế ở các nước tiên tiến, các phương pháp trên đây đều được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực sửa chữạ Tương ứng với mỗi phương pháp đều có những thiết bị phun kim loại (thiết bị hàn phun) chuyên dùng.