Расплав для электрохимического осаждения покрытий на основе молибдена

 

Изобретение относится к расплавам для электрохимического получения покрытий на основе молибдена. Целью изобретения является повышение термической и коррозионной стойкости покрытий. Состав содержит, мас.%: хлорид калия 32-34, х.порид натрия 10-12, хлорид бария 40-41, молибдат натрия 12-13, хлорид никеля 1,0-2,5, хлорид кобальта 1,0-2,5. Повьшшние термической и коррозионной стойкости достигается за счет введения хлоридов никеля, кобальта, бария и молибдена натрия. 2 табл. ifi (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1454880 А1 (5ц 4 С 25 D 3/66 3/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с положительным выводом выпрямителя.

laaL

Катодом служит предварительно 4!1 отшлифованная на мелкозернистой шкурке и промытая в ацетоне стальная пластинка площадью 15 см, подве2

Об шенная на стальном, зачехленном в (ф алундовую трубку токоподводе и соединенная с отрицательным выводом

1О выпрямителя. Соотношение площадей анода и катода составляет 10:l.

Под током 1,5А опускают катод н расплав на б ч. Плотность тока при этом равняется 0,1 А/см . По окон- >.

15 чании электролиза катод вынимают из расплава под током и охлаждают на воздухе при комнатной температуре, после чего смывают холодной водой для удаления пленки застывшего элек2р тролита.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ 1ННТ СССР (21) 4169492/31-02 (22) 29.12.86 (46) 30.01.89. Бюл. № 4 (71) Институт неорганической химии и электрохимии АН ГССР (72) Н.А.Гасниани, В.И.1 !апонал, А.!!!.Авалиани, Д.Г.Супаташвили и О.O.Тварадзе (53) 621.357.77.669.28(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 647360, кл., 25 D 3/66, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 945?54, кл. С 25 D 3/66, 1980.

Изобретение относится к составам для электрохимического осаждения покрытий из распланов, Целью изобретения является повышение термической и коррозионной стойкости IIoKphITHH

Пример 1. Процесс электрохимического легиронания и покрытия молибденом подложки из Ст 3 проводят н электролите, содержащем, мас.ь.

КС1 22; ВаС12 41; Na>MoO 10; NaCl

1?; CoC1 ?,5; NiC1 2,5. Электролит готовят в алундовом тигле объемом 1 л путем расплавления в элеко тронечи, нагретой до 700 С. В стакан опускают анод из молибденовой пластинки, Токоподнодом служит мо-! либденоная проволока, зачехленная н алундоную тр бку и соединенная (54) РАС!!ЛАВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО

ОСАЖДЕНИЯ ПОКРИТИЙ НА ОСНОВЕ МОЛИБДЕНА (57) Изобретение относится к расплавам для электрохимического получения покрытий на основе молибдена.

Целью изобретения является повышение термической и коррозионной стойкости покрытий. Состав содержит, мас.7,: хлорид калия 32-34, хлорид натрия 10-12, хлорид бария 40-41, молибдат натрия 12-13, хлорид никеля 1,0-2,5, хлорид кобальта 1,0-2,5.

Повышение термической и Корр03НоНной стойкости достигается за счет введения хлоридов никеля, кобальта, бария и молибдена натрия. 2 табл.

-1454880

Покрытый и легированный образец подвергают коррозионным испытаниям в 10 -ном растворе HCl.

Данные по коррозионным испытаниям приведены s тTаaб л, l по термическим испытаниям — в табл. 2.

Из образцов готовят поперечный шлиф для металлографического анализа,, Толщина покрытого слоя составляет 50 мкм, легированного подслоя " до 80 мкм. Измерение микротвердости образца показывает, что ее значение увеличивается от глубины до края образца в слое толщиной 80 мкм в 6 раз.

Такое изменение микротвердости характеризует наличие диффузионного подслоя. Далее проводят рентгенозондирование образца в покрытом слое. Содержание кобальта и никеля достигает 15% остальное молибден.

Пример 2. По предложенной

1 технологической схеме проводят покрытие и легирование Ст 3 с электролитом со" òàâà, мас. .: KC1 34, NaC1 11, ВаС1 40, Na MoO< 13, NiC1 1, СоС1 g 1. Температура процесса 700 С, плотность тока 0,05 А/см, время 6 ч.

Толщина покрытого и легированного подслоя 50 и 80 мкм, соответственно содержание Со и Ni в покрытии 7%.

Пример 3. По предлагаемой технологической схеме проводят покрытие и легирование Ст 3 с электролитом состава, мас. : КС1 33, NaC1

12, ВаС1 40, Na

Снижение содержания CoCl< и NiC1< в электролите до 1 мас.% приводит к снижению содержания Со и Ni в покрытии до 7/. Дальнейшее снижение нежелательно, поэтому нижний предел выбран равным 1.

При значении содержания NaCl g u

СоС1, равном 2,5, получается высокий процент содержания Ni н Со в покрытии, равный 15, что вполне достаточно для достижения поставленной

5 цели и дальнейшее увеличение содерВ жания NaCl> и СоС1 в электролите нерационально. уменьшение времени процесса приводит к уменьшению толщины диффузионного слоя, а увеличение времени процесса — к увеличению хрупкости стальной подложки, что нежелательно.

Формула и з о б р е т ения

Расплав для электрохнмического осаждения покрытий на основе молибдена, содержащий соединение молибдена, 3S хлориды калия и натрия, о т л и— ч а ю m è é с я тем, что, с целью повышения термической и коррозионной стойкости покрытий, он дополнительно содержит хлориды никеля, кобаль4О та и бария, а в качестве соединения молибдена — молибдат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Хлорид калия

Хлорид натрия

Хлорид бария

Молибдат натрия

Хлорид никеля

Хлорид кобальта

32-34

10-12

40-41

12-13

1-2,5

1-2, 5

При плотностях тока ниже О, 05 А/см не получается прочное покрытие, а тонкий покрывающий слой плохо сцеплен с подложкой. При плотностях тока вьш)е 0,15 А/см покрытия приобре-. тают дендритообразный характер, легко отслаиваются от подложки.

Эффективность предложенного решения состоит в применении дешевых компонентов электролита, что удешевляет сам процесс покрытия.

2б Полученные покрытия обладают повышенной коррозионной стойкостью и прочностью при одновременном легировании подложки.

1454880

Таблица 1

Количество железа, мг, перешедшего в

I0X-ный раствор НС1 с 1 см образца по прошествии времени коррозии, ч

144

24 48

Для молибденовых покрытий (известный расплав

0 13 0 38 0 72 1 46

0,01

0,34

0,11

0,025

0,29

0,09

0,05

0,13 0,23 0,46

0,06

0,1

0,09 0,32 0 50 0,82

0 15

Для покрытий Мо-Co-Ni (предлагаемый расплав) 1,12

0,61

0,48

0,09

0,01

1,02

0,58

0,27

0,08

0,025

0 05

0,44

0 65

0,21

0,07

0,20

0,14

0,07

0,05

0,1

0,31

0,58

0,16

0,06

О,15

Т а блица 2

Потеря веса, 10 З г/см, железной пластинки за время нагрева, ч

Известный состав

Предлагаемый состав

2 4 6 2 4 6

700

800

D, Д/см

Нагрев, С

$81 105 1, 6

1,20 1,61 2,1

0,66 1,28

0,57 1,0

0,11 0,23 0,36

0,43 0,82 1,13