Гальваническое наращивание слоя железа — один из эффективных методов восстановления деталей при ремонте. Производительность этого процесса в 15—20 раз выше, чем при хромировании. Большая скорость осаждения железа и низкая стоимость исходного материала определяют экономическую целесообразность этого процесса. Осталиванием па поверхности деталей можно нанести слой толщиной до 3 мм, что необходимо при большом их износе. С увеличением толщины покрытия прочность слоя железа уменьшается не в такой степени, как при хромировании. В ремонтной практике для осталивання наибольшее применение получили хлористые электролиты, так как они позволяют получить покрытия более высокого качества и с большей производительностью, чем сернокислые.
Электролиз при осталивании с хлористым электролитом производится при температуре 95—100°С и плотности тока 10—20 А/м2. Скорость осаждения железа при этих режимах составляет 0,4—0,5 мм/ч на 1 дм2.
При так называемом твердом осталивании, процесс которого ведется при температуре электролита 60—80° С и плотности тока 40—60 А/м2, получают износостойкие покрытия толщиной до 1,2 мм при твердости HRC 50—52. При большом износе деталей процесс осталивания производят в несколько приемов.
Прочность сцепления покрытия после осталивания с основным металлом составляет 45—50 кгс/мм2, что не создает отслаивания покрытия даже при разрушении детали. Износостойкость покрытия приближается к износостойкости закаленной стали, что позволяет применять рассмотренный способ для восстановления широкой номенклатуры деталей, включая и самые ответственные.
Недостаток осталивания заключается в возникновении трещин на поверхности покрытия, если оно выполнено с твердостью свыше HRC 38—40 (НВ 350—360), Поэтому детали, работающие со знакопеременными нагрузками, следует восстанавливать до твердости покрытия не более НВ 200, затем производить их цементацию и закалку до требуемой твердости.
Износостойкость осталенных деталей после ремонта на 25—30% ниже по сравнению с новыми или с хромированными.
При определенных режимах гальванического процесса (хромирование, осталивание) можно получить пористое покрытие путем анодного травления образовавшихся на покрытии микротрещин.
Электролитическое осталивание более универсально по сравнению с хромированием, металлизацией и наплавкой. Оно позволяет получить по твердости широкий диапазон покрытий — от мягкого до твердого. Свойства покрытий находятся в прямой зависимости от режима электролиза, который легко регулируется и контролируется. Низкотемпературность процесса не оказывает термического влияния на основной металл осталиваемых деталей.
Технологическая последовательность осталивания деталей может быть предложена следующей:
В качестве изоляционного материала для поверхностей, не подлежащих осталиванию, рекомендуются следующие составы: смесь цапонлака с нитроэмалью в соотношении 3:1, цапонлак, нитроэмаль, защитные футляры из текстолита, эбонита и винипласта.
Рекомендуемая механическая обработка после осталивания — шлифование.
В настоящее время разработаны три технологические схемы восстановления изношенных деталей с применением способа осталивания.
Первая схема используется для восстановления деталей с неподвижными посадками или с невысокой поверхностной твердостью. Осталивание в этом случае производится без дополнительной термообработки или хромирования.
Вторая схема рекомендуется для восстановления деталей, работающих на трение, при величине износа более 0,5 мм. При данной схеме после осталивания и соответствующей механической обработки восстановленных поверхностей производят их хромирование.
Третья схема применяется для восстановления деталей, работающих одновременно на удар и истирание. Согласно ей после осталивания для повышения твердости и износостойкости деталей следует произвести их термическую обработку. Кроме того, в процессе осталивания во избежание потери вязкости наращиваемый металл должен содержать не более 0,25% углерода. Как известно, по третьей схеме восстанавливаются детали несложной конфигурации, так как из-за нагрева при термообработке возможны деформации детали.
Разорванные, плоские и фигурные поверхности не рекомендуется осталивать. Это объясняется тем, что при наращивании металлом плоской поверхности прочность сцепления покрытия с основным металлом резко снижается, а на выступающих частях фигурной поверхности слой покрытия получается неравномерным.