Способ электролитического нанесения никелевых покрытий

 

Изобретение относится к гальваностегии , в частности к нанесению никелевых гальванопокрытий , и может найти применение в различных областях техники, где требуется получение покрытий с пониженной микротвердостью и высокой пластичностью в качестве уплотняющих покрытий ответственных узлов и агрегатов машин. Цель изобретения - снижение микротвердости покрытий. Способ включает электроосаждение покрытий из электролита на основе сульфата никеля в условиях продувки электролита углекислым газом, причем продувку ведут в импульсном режиме с длительностью импульса-2-3 мин и паузы 20-30 мин. Микротвердость полученных покрытий не превышает 171 кгс/мм2. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>5 С 25 D 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4741113/02 (22) 04.08,89 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (72) В.М.Нагирный, Е.Н.Калиниченко, Е.П.Хижняк, Г.А.Бабаева и В.Н.Хромова (53) 621.357.7.035.4:669.248.7(088.8) (56) Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. M. Химия, 1979, с. 283.

P.Æ. "Химия", 1981, hL 24,-реферат 24, л. 304. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИИ (57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению никелевых гальванопокрытий; и может найти применеИзобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению никелевых гальванопокрытий, и может найти применение в различных областях техники, где возникает потребность применения мягких толстослойных герметизирующих никелевых покрытий.

Цель изобретения — снижение микротвердости покрытий.

Способ включает электроосаждение никелевых покрытий из электролита на основе сульфата никеля с добавкой борной кислоты и фторида натрия в условиях продувки электролита двуокисью углерода в течение 2 — 3 мин с интервалами между продувками 20 — 30 мин, После. проведения электролиза покрытия подвергают термообработке при

300+10 С в течение 4 — 6 ч.

„„Я2 „„1694705 А1 ние.в различных областях техники, где требуется получение покрытий с пониженной микротвердостью и высокой пластичностью в качестве уплотняющих покрытий ответственных узлов и агрегатов машин. Цель изобретения — снижение микротвердости покрытий. Способ включает электроосаждение покрытий из электролита на основе сульфата никеля в условиях продувки электролита углекислым газом, причем продувку ведут в импульсном режиме с длительностью импульса.2 — 3 мин и паузы 20-30 мин, Микротвердость полученных покрытий не превышает 171 кгс/мм . 1 табл.

Положительная роль продувки электролита никелирования углекислым газом в

"смягчении" выделяющихся на катоде осадков является следствием тонкой очистки электролита от микропримесей механического происхождения и коллоидных частиц за счет их адсорбции на газовых пузырьках, что резко снижает вероятность их попада ния в катодный осадок, а следовательно, и увеличения структурных дефектов и внутренних напряжений. Не менее существенным может быть связывание водорода в приэлектродном пространстве образующейся при этом углекислотой и обусловленное этим снижение наводораживаемости осадков.

Присутствие углекислоты в процессе катодного выделения никеля способствует повышению буферной емкости электролита в

1694705

П име

Состав

27

Никеля сульфат

Борная кислота

Нат ия то и

Реж 65

300

2„5

300

2,5

300

2 призлектродном слое, который благодаря интенсивной побочной реакции разряда водорода имеет тенденцию к подщелачиванию вплоть до значений рН, отвечающих гидратообразованию никеля. Поэтому связывание водорода в слабодиссоциированное соединение, в чем и проявляется роль углекислоты, препятствует развитию связанных с указанной тенденцией побочных явлений. Чем выше буферная емкость электролита, тем. меньше вероятность отрицательного воздействия побочных факторов на катодный процесс, в частности комплексообраэование гидратов окиси, адсорбция которых на поверхности катода повышает наводораживаемость осадков никеля.

Конкретные результаты, иллюстрирующие использование изобретения, представлены в таблице.

Испытания проводили в лабораторных условиях на образцах в виде слепков толщиной 0,3-0,35 мм и размером 60 х 40 мм, иэ которых вырезались образцы размером

60х20 мм для измерения микротвердости, относительного удлинения и качественного определения пластичности по методу изгиба на 180О. Образцы-сзепки получали на катодах из ст.12Х18Н9Т в виде пластин размером 80х50х2 мм с отполированной рабочей поверхностью до шероховатости не более Rz 0,16 мкм. Нерабочие участки поверхности катода изолировались двумя слоями кислотощелочестойкого лака ХВЛ.

Перед нанесением никеля рабочую поверхность катода подвергали обезжириванию протиркой венской известью. Электролиз осуществляли в термостатированной ячейке иэ винипласта емкостью 12 л. Углекислый газ подавали к ячейке от баллона со

Состав электролита, г/л, режимы, свойства покрытий

Температура, С

Плотность тока,А/дм

Термообрабока, С

Время термообработки, ч

Время паузы, мин

В емя и од вки, мин сжатым газом последовательно через колонки с хлоридом кальция и активированным углем для очистки от влаги и органических примесей.

5 Твердость (HV) определяли по методу

Виккерса при нагрузке 50 кг.

Микротвердость измеряли на поперечных шлифах прибором ПМТ-3 при нагрузке

50 г.

10 Структуру осадков изучали с помощью микроскопа МИМ-8.

Относительное удлинение и оценочную величину прочности на разрыв определяли на разрывной машине PO 5 при скорости

15 активного захвата 0,5 ммlмин.

Как видно из представленных . данных, применение предлагаемого способа обеспечивает получение качественных покрытий с пониженной микротвердостью и высокой

20 пластичностью. которые могут использоваться в качестве уплотняющих покрытий ответственных узлов и агрегатов машин взамен применяемых двухслойных медносеребряных покрытий, а также для нанесе25 ния толстослойных жароупорных и жаростойких покрытий на детали из жаропрочных никелевых сплавов, работающих под воздействием окислительных сред.

30 Формула изобретения

Способ электролитического нанесения никелевых покрытий, включающий продувку электролита газом, отличающийся

35 тем, что, с целью снижения микротвердости покрытий, продуьку ведут в импульсном режиме с длительностью импульса 2-3 мин и паузы 20-30 мин, а в качестве газа берут двуокись углерода.

1694705

Продолжение таблицы

П име

Состав электролита, г/л, режимы, свойства покрытий

Свойства пок ытий

Микротвердость, кгс/мм

Предел просности, кгс/мм

Относительное удлинение, Количество перегибов на

180 С

Внутренние напряжения, кгс/мм

Выход по току, Наводораживаемость, см /г

Н элект олита

167

46

192

57

168

47

29, 171

28

-11

96,4

0,22

-35

0,32

97,2

0,19

2,5

-12

96,3

0,23

Составитель В.Игнатьев

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 4133 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

*Пример иллюстрирует применение известного спосо а с использованием аргона в качестве газа для продувки.