Введение.

С развитием науки и технологии появляются все новые материалы и покрытия способные защитить изделие от воздействий окружающей среды и продлить срок его службы. Один из вариантов защиты изделий это нанесение никель фосфорных покрытий.

Целью дипломной работы является: на основании анализа литературных данных выбор наиболее устойчивого материала защитного покрытия, метода его нанесения и разработка технологического процесса нанесения этого покрытия на изделия из титана.

Данная работа состоит из трех частей. Первая часть материаловедческо – технологическая она состоит из трех разделов. В первом разделе дано описание изделия и требования к нему. Во втором разделе рассмотрены методы защиты металлов от коррозии. Выбирается тип металлического покрытия используемого для защиты изделий из титана. Описаны хромовые, цинковые, никелевые покрытия. Рассмотрены методы нанесения никель – фосфорных покрытий, факторы влияющие на процесс нанесения и качество получаемых покрытий. Подробно описаны структура и свойства никель – фосфорных покрытий такие как: антикоррозионные и антифрикционные свойства, износостойкость и микротвердость. В третьем разделе разработан технологический процесс нанесения никель – фосфорных покрытий на изделия из титана начиная от подготовки подложки до выхода изделия покрытого пленкой никель – фосфор. Подробно описываются все стадии технологического процесса: контроль изделий, подготовка рабочих поверхностей, монтаж, химическое никелирование, промывка, термообработка, удаление недоброкачественного покрытия.

Во второй части дипломной работы рассмотрены экономические показатели нанесения никель – фосфорных покрытий на изделия из титана. Приведен расчет смет затрат на разработку технологического процесса и изготовление средств технического оснащения. Рассчитана себестоимость никелированных изделий из титана и проведен анализ эффективности ТП и затрат на него.

В третей части рассмотрены экология и безопасность разработанного технологического процесса. Проведен комплексный анализ условий труда и безопасности производства. Разработаны меры защиты от выявленных опасных и вредных производственных факторов. В подразделе промышленная экология выявлены производственные факторы, оказывающие влияние на окружающую среду и разработаны природоохранные мероприятия.

1. Материаловедческо-технологическая часть.

1.1. Изделия и требования к ним.

В настоящее время ВИАМ разработаны рекомендации, касающиеся основных видов и изготовления изделий из титановых сплавов, применяемых в авиационной промышленности. А также нанесение покрытий с целью повышения физико-механических характеристик.

В основных узлах авиадвигателя — редукторы, коробки передач и т.д., благодаря своим прочностным и антикоррозионным свойствам используются изделия из титана.

Данное изделие — нижняя обойма центрального редуктора работает для удержания вала конической передачи. В изделие вставляется подшипник и подключается телескопическая защита вала передач. Детали изготовляют из полуфабрикатов, прошедших полный отжиг. Покрываемые поверхности — посадочное место подшипника и телескопической защиты, должны быть защищены от задиров, иметь низкий коэффициент трения и обладать большой твердостью.

Требования к покрытию:

На прочность сцепления покрытия с поверхностью детали из титановых сплавов большое влияние оказывают режимы предварительной механической обработки поверхности и химического травления. Нарушение режимов механической обработки, может приводить к появлению прижогов, местному изменению химического и фазового состава титановых сплавов и, как следствие этого, к ухудшению прочности сцепления покрытия с основой.

Шероховатость поверхности детали после механической обработки перед гидропескоструйной очисткой должна быть не менее 1,25.

Острые кромки должны быть скруглены с максимально возможным радиусом, но не менее 0,2 мм.

На поверхности деталей, подлежащих нанесению покрытия, не допускаются забоины, глубокие риски, царапины и другие дефекты.

1.2. Выбор металлического покрытия.

1.2.1. Методы защиты металлов от коррозии.

Коррозию металлов можно затормозить изменением потенциала метала, пассивацией металла, снижением концентрации окислителя, изоляцией поверхности металла от окислителей, изменением состава металла.

Все методы защиты условно делятся на следующие группы:

Легирование металлов

Это эффективный метод повышения коррозионной стойкости сталей за счет введения в их состав стойких к коррозии металлов (Хром, Титан, Никель, Вольфрам и др.).

Металлические покрытия

Для нанесения этих покрытий применяются различные способы: электрохимический (гальванопокрытия); погружение в расплав; металлизация; термодиффузионный и химический. Материалами для покрытий могут быть Zn, Cd, Al, Ni, Cu, Cr и сплавы: бронза, латунь.