Удосконалення технології електролітичного хромування для відновлення деталей автомобіля

Abstract

У магістерській роботі обґрунтовано доцільність відновлення деталей агрегатів і вузлів спеціальних автомобілів, що експлуатуються підприємствами сільського господарства. Встановлено, що значна частина ресурсовизначальних деталей має граничний знос, який не перевищує 0,5 мм, що створює економічні передумови для широкого застосування технологій відновлення з метою підвищення працездатності агрегатів і автомобілів у цілому. Обґрунтовано вибір електролітичного хромування як ефективного способу відновлення деталей автомобілів, що працюють в умовах гідроабразивного зношування. На прикладі гідророзподільників спеціальних автомобілів показано, що застосування електролітичного хромування для відновлення золотників забезпечує досягнення ресурсу не менше 80 % від ресурсу нових деталей, а в окремих випадках – його перевищення, що підтверджує перспективність даної технології. Проведено аналіз науково-технічних джерел і патентний пошук електролітів хромування, призначених для отримання зносостійких покриттів. Встановлено, що такі покриття характеризуються високою продуктивністю процесу, значною мікротвердістю, підвищеною зносостійкістю та можливістю формування шару товщиною до 0,7 мм. Як об’єкт дослідження обрано холодний саморегулюючий електроліт хромування, визначено його склад і умови застосування, а також виявлено обмеження щодо вузького діапазону робочих температур, що ускладнювало впровадження технології у виробничих умовах. Розроблено методику експериментальних досліджень, підібрано необхідне лабораторне та випробувальне обладнання, а також створено математичну модель формування хромового покриття. Модель дозволила встановити вплив щільності струму, концентрації плавикової кислоти та температури електроліту на вихід хрому за струмом. Проведено стендові й експлуатаційні випробування гідророзподільників Р-80 3/1-444 і Р-80 3-3-444 з відновленими золотниками, результати яких підтвердили підвищення їх працездатності на 30–40 % порівняно з новими деталями.

The master's thesis substantiates the feasibility of restoring parts of assemblies and units of special vehicles operated by agricultural enterprises. It has been established that a significant part of resource-determining parts has a maximum wear that does not exceed 0.5 mm, which creates economic prerequisites for the widespread use of restoration technologies in order to increase the performance of units and vehicles as a whole. The choice of electrolytic chromium plating as an effective method for restoring vehicle parts operating under hydroabrasive wear conditions is justified. Using the example of hydraulic distributors of special vehicles, it has been shown that the use of electrolytic chromium plating for the restoration of spools ensures the achievement of a service life of at least 80% of that of new parts, and in some cases exceeds it, which confirms the prospects of this technology. An analysis of scientific and technical sources and a patent search for chromium plating electrolytes designed to obtain wear-resistant coatings were carried out. It was established that such coatings are characterized by high process productivity, significant microhardness, increased wear resistance, and the possibility of forming a layer up to 0.7 mm thick. A cold self-regulating chromium plating electrolyte was selected as the object of research, its composition and conditions of use were determined, and limitations regarding the narrow range of operating temperatures were identified, which complicated the implementation of the technology in production conditions. A methodology for experimental research was developed, the necessary laboratory and testing equipment was selected, and a mathematical model for the formation of a chrome coating was created. The model made it possible to establish the influence of current density, hydrofluoric acid concentration, and electrolyte temperature on the current-dependent chrome yield. Bench and operational tests were conducted on R-80 3/1-444 and R-80 3-3-444 hydraulic distributors with refurbished spools, the results of which confirmed a 30–40% increase in their performance compared to new parts.