Способ получения электролитических хромовых покрытий

 

СПОСОБ ПОПУЧЕШ1Я ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ, включающий последовательное экранирование участков обрабатываемой.поверхности , отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности , однородностии равномерности, покрытий на рельефной поверхности, экранирование осзпцествляют пропусканием через межэлектродный заряд пузырьков газа, размер, которых должен превышать величину межэлектродного зазора.

СОЮЗ ООВЕТСНИХ

ОВИМИОМ

РЕСПУБЛИК

09 O!) 4 (51) С 25 9 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ЙО ДВЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ ФЭ -а °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с У»

f (21} 3379457/22-О2 (22). 07.01.82, . . (46) 23.01.85.,Бюп,9 3 (72) В.Я.Баранцев (53) 621 357.7:669.268 (088,8) (56) 1. Коковкина В.Г., Сысоев А.Н.

Влияние формы тока на качество осадков хрома;-Труды Харьковского политехнического института им.В.И.Ленина, т.ХУШ, сер.Химико-технологическая, вип.5, 1978, с.107-115.

2. Патент США Р .3804726, кл. 204-26, опублик. 1974. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ХРОМОВЫХ НОКРЫТИИ вклю.чающий пбследовательное экранирование участков обрабатываемой, поверхности, отличающийся тем, что, с целью повыпения пластичности, однородности и равномерности, покрытий на рельефной поверхности, экранирование осуществляют пропусканием через межэлектродный заряд пузырьков газа, размер которых дол-. жен превышать величину межэлектродного зазора.

I 1358! 7

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к способам получения хромовых покрытий в нестационарных условиях.

Известен способ получения хромовых покрытий, Осуществляемый с использованием пульснрукнцего тока jlj . . Однако увеличивая скорость отложения покрытий и способствуя получению мелкокристаллических осадков, данный способ не позволяет улучшить пластические характеристики покрытий. Кроме того, резкий подъем тока, предусмотренный способом, ведет к преимущественному осаждению покрытия на микровыступы, что увеличивает шероховатость покрытия и создает условия для роста отдельных дендритов хрома.

Наиболее близким к изобретению является способ получения покрытий, включающий периодическое экранирование электродной поверхности изоляционными прокладками, передвигаемыми относительно катодной и анодной поверхностями )2) .

Недостатком известного способа являются достаточно сложное конст- . руктивное оформление, а также труд,ности, связанные с экранированием изделий, имеющих сложнопрофилированную поверхность, поскольку прокладки вытесняют элект- ролит только с выступающих частей поверхности, при этом не удается создать одинаковые условия обработки на всех участках рельефной поверхности и получить пластичные однородные по качеству и равномерные по толщине покрытия.

Цель изобретения — повышение пластичности, однородности и равномерности покрытий на рельефной поверхности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения электролитических хромовых покрытий, включающему последовательное экранирование участков обрабатываемой поверхности, экраннрование осуществляют пропусканием через межэлектродный заряд пузырьков газа, размер которых .должен превышать величину межэлектродного . зазора. газ, размер пузырьков которого в момент их отрыва превышает величину межэлектродного зазора, пузырьки перемещаются по межэлект5 родному зазору принудительно протоком электролита или подъемной силой, возникающей в результате разности между плотностями пузырька и электролита.

1О Пузырьки газа, в случае горизонтального положения изделия, двига ются по наклонной траектории, а в случае вертикального положения двигаются вертикально вверх.

15 Пузырьки газа, попадая в зазор между двумя электродами, деформируются, воспринимая форму ограничивающей их поверхности, в том числе и рельефной, перемещаются вдоль рО нее и не только экранируют отдельные участки, но и вытесняют с экранируемой поверхности электролит.Это приводит к полному прерыванию тока и прекращению процесса осаждения

25 покрытия на этих участках на время, соответствующее времени перекрытия . их пузырьками газа, т.е. позволяет вести процессы в импульсном режиме элеткролиза. Вытесняя с поверхности

ЗО электродов электролит, пузырьки газа интенсифицируют процесс его обмена в приэлектродном пространстве, что ускоряет подвод реагирующих ионов и отвод продукгов реакции и тепла от обрабатываемой поверхности и создает условия для повышения качества покрытия и скорос ти ei.о отложения. Так как учас ток электрода под газовым пузырь40 .КОм экРанир ется не пОлнОстью по периметру пузырька и часть поверх" ности электрода остается занятой электролитом за счет смачивания поверхности, то получаемые режи45 мы электролиза характеризуются плавным изменением величины тока, что положительно сказывается на повышении прочности сцепления между слоями хрома и способствует . осаждению однородных по структуре .и равномерных по толщине хромовых покрытий, отличающихся повышенной пластичностью.

Для осуществления способа в меж:— электродный зазор, образованный обрабатываемой деталью и анодом и заполненный электролитом, подают

Использование газов, вызываю-, щих пассивацию поверхности, например кислорода или воздуха, при осаждении последующих слоев покрытия cosдает благоприятные условия для воз11358

Составитель В,Игнатьев

Техред М.Гергель

Редактор И.Дербак

Корректор М.Роэман

Заказ 10253/20 Тираж 637

ВНИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 никновения новых центров кристаллизации, что ведет к получению мелкокристаллических беспористых .покрытий с высокой твердостью и пластичность.о.

Изменяя размер выходного сопла подводящей трубки, по которой газ под давлением поступает в электролит, и задавая их расход, можно регулировать размер пузырька и час- 10 тоту их поступления в межзлектродный зазор, т.е. обеспечить создание импульсного режима за счет экранирования поверхности с изменяющейся частотой и длительностью экранирования.

Размер пузырька, который имеет значение в основном в условиях работы в стационарных ваннах, определяются размером выходного конца (соп- 2О ла) подводящей трубки и будет приблизительно равен диаметру этой трубки, так как отрыв пузырька происходит в момент, когда силы, отрывающие пузырек, превысят силу поверх-д ностного натяжения, удерживающую пузырек на торце сопла. ,. Пример 1. Процесс хромиро.вания нарезного канала ствола охотничьей винтовки ведут с вращающимся .нерасТворимым электродом со спиралью, наложенной центрирующей изоляционной направляющей. В межэлектродный зазор, составляющий 1,5 мм, ринудительно подают электролит, в поток 35 которого на входе в канал ствола через отверстия диаметром 10 мм. подают сжатый воздух от пневмосети, давление в которой превышает давление в потоке электролита, формируя пузь-рыси, размер которых в момент ,отрыва от трубки равен 10 мм. Час-

17 4 тота образования пузырьков составляет 2 шт/с, а скорость движения пузырьков воздуха в межэлектродном зазоре определяется скоростью движения электролита и составляет !

00 см/с. Так как электрод вращается со скоростью 8 об/мин, то каждый последующий пузырек воздуха, двигаясь вдоль спиральной направляющей, экранирует новые участки катодной поверхности.

Процесс хромирования ведут иэ стандартного электролита при 70 С в катодной плотности тока 200 А/дм используя серийный источник постоян. ного тока ВАКР 320/12УЧ. В результате получают мелкокристаллическое, равномерное, блестящее, плотное хромовое покрытие толщиной 50 мк, микроструктура которого одинакова как на полях, так и в нарезах канала, а микротвердость составляет

1100-1300 кг/мм.

Сравнительные испытания пластичности электролитических хромовых покрытий методом осаждения цилиндрического образца с хромом на 1/3 высоты. показывают, что в случае-применения .пузырьков газа для получения пульсирующего тока количество осыпавшегося хрома с образцов в 1,5-2,0 раза меньше, чем с образцов с хромом, полученным известным методом.

Предлагаемый способ может быть рекомендован для использования в различных отраслях машиностроительной промышленности, где требуется нанесение равномерного по толщине износостойкого хромового покрытия на внутреннюю поверхность сложнопрофи" лированных цилиндрических полых деталей.