Ответственные детали, работающие в условиях активного износа или контактирующие с агрессивными средами, должны быть изготовлены с учетом особенностей эксплуатации. В качестве примера можно привести детали запорной арматуры гидросистем, в частности, шаровые краны. Шаровая пробка совместно с двумя уплотнительными седлами образует затвор шарового крана и в значительной степени определяет герметичность, долговечность и стоимость изделия. Внешний вид шаровой пробки и устройство шарового крана показаны на рис. 1.
Материал шаровой пробки должен обладать коррозионной и износостойкостью, трещины и дефекты в поверхностном слое металла не допускаются, так как это отрицательно сказывается на герметичности. Высокие требования предъявляются также к качеству сферической рабочей поверхности, которая должна иметь однородные свойства и низкую шероховатость.
Для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик деталей в машиностроении применяются различные методы обработки [1], призванные обеспечить качество поверхности, а также коррозионную и износостойкость. Одним из способов обеспечения качества рабочей поверхности является гальваническое хромирование. Износостойкое хромирование позволяет получать осадки повышенной твердости, что и определяет применимость метода. Однако вследствие физических процессов, происходящих при износостойком хромировании, в покрытиях возникают остаточные напряжения растяжения, что приводит к образованию пор и трещин (рис. 2). Для получения коррозионностойких осадков (молочный хром) при электролизе применяются повышенные температуры, способствующие непосредственному восстановлению кубического хрома и более быстрому переходу гидрида хрома в устойчивую модификацию.
Вследствие этого, уменьшение объема покрытия из-за структурных превращений будет незначительным, остаточные натяжения в нем малы, и растрескивание практически отсутствует.
Однако твердость хрома при этом значительно снижается (в 2 и более раз), и осадки не удовлетворяют требованиям по износостойкости.