Применение латунных покрытий

Гальванические латунные покрытия применяют для декоративных целей, улучшения прочности сцепления резины со сталью и другими материалами, для защиты стали от коррозии и в качестве подслоя перед нанесением других гальванических покрытий, а также в качестве фрикционных слоев для повышения противозадирной стойкости деталей и предохранения поверхности от глубинных вырываний. Для имитации бронзы применяют латунные покрытия с малым содержанием цинка (томпак). Желтую латунь, содержащую 20—50% Zn, наиболее широко применяют для улучшения адгезии резины к металлам. В подшипниках используют барьерное покрытие из латуни между слоями сплавов Cu-Pb и Pb-Sn, которое предотвращает диффузию олова из одного слоя в другой. Сведений о промышленном применении вакуумных латунных покрытий в литературе нет. Вместе с тем такие преимущества вакуумных покрытий, как универсальность технологии, высокая производительность, возможность осуществления контролируемого и полностью автоматизированного процесса их нанесения позволяет утверждать, что вакуумные латунные покрытия применимы во всех случаях, где в настоящее время используют гальванические покрытия и биметаллические материалы с тонким слоем латуни.

В нашей лаборатории исследована возможность замены гальванических латунных покрытий покрытиями, наносимыми в вакууме, для усовершенствования процесса обрезинивания амортизаторов из нержавеющей стали ЭП-56, такая сталь обрабатывается посредством плазменной резки. Известно, что получению надежной адгезии гальванических покрытий на нержавеющих сталях препятствует пассивная пленка, образующаяся на поверхности деталей. Латунные покрытия, нанесенные в вакууме, улучшают адгезию, а также позволяют исключить использование ядовитых электролитов.

Установлено, что для получения надежной адгезии латунные покрытия необходимо наносить на предварительно нагретые в вакууме детали. Исследование поверхности стали на оптическом поляризационном гониометре при ее нагреве в вакууме 2,7 X 10~3 Па в интервале температур 300—500° С показало, что происходит некоторое уменьшение толщины исходных поверхностных пленок, что благоприятно сказывается на адгезии покрытий. Латунные покрытия имели надежную адгезию, если деталь в течение 5—10 мин находилась в вакууме при температуре 350° С. При испытаниях методом нормального отрыва разрыв всегда происходит по слою резины. Максимальное разрывное усилие составляло 3,3-10\"3 ГПа и органичивалось силами когезии резины, в то время как при использовании гальванических латунных покрытий такой же толщины разрывное усилие составляло 2,2 х 10~3 ГПа. Кроме того, латунное покрытие, нанесенное в вакууме, было таким же пластичным, как массивная отожженная при 300° С латунь, а структура его отличалась мелкокристалличностью и однородностью, следовательно, оно вполне пригодно для замены гальванического. Особенно перспективно, с целью экономии цветных металлов, получение методом испарения и конденсации в вакууме биметаллического материала сталь— латунь с толщиной латунного слоя порядка нескольких микрометров, предназначенного для декоративной отделки.