Способ химического никелирования алюминия и его сплавов

 

Изобретение относится к области осаждения покрытий, в частности к способу химического никелирования алюминия и его сплавов. Цель изобретения - повышение защитных свойств покрытий за счет снижения пористости. Способ включает в себя первичное осаждение никеля в гипофосфитном растворе на толщину 1-3 мкм, промежуточную химическую обработку в течение 0,5-2,0 мин при температуре 18-25°С в водном растворе , содержащем, г/л: соль никеля (по металлу ) 3-20: кислота неорганическая 50-1000; фторид щелочного металла 3-15, гидрохинон 0,05-0,5, и окончательное осаждение никеля в гипофосфитном растворе до требуемой толщины. Первичное осаждение никеля толщиной 1-3 мкм и промехсуточная химическая обработка позволяют получать покрытия, имеющие не более 5 пор/см2 и частотный показатель коррозии не более 15%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспУБлйк (я)5 С 23 С 18/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР— ——

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4711068/26 . (22) 22,06.89 (46) 23,09,92. Бюл. М 35 (72) B.Ï.Áóêðååâ, Г.Я.Травина, Г.Н.Русанова, Н.В.Ибрагимов и Е.H.Ëàïòåâà (56) ОСТЗ вЂ” 4123-78, табл. 9, 30.

Кельман Е.Я„Темкина Б.Я. Химическое никелирование, M., 1960, с. 34,44. (54) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО НИКЕЛИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к области осаждения покрытий, в частности к способу химического никелирования алюминия и его сплавов. Цель изобретения — повышение защитных свойств покрытий за счет снижения

Изобретение относится к области осаждения покрытий, в частности к способу химического никелирования алюминия и его сплавов и может быть использовано в различных отраслях промйшленностй в целях защиты от коррозии паяемых деталей, работающих в жестких климатических условиях.

Цель изобретения — повышение защитных свойств покрытий за счет снижения.пористости.

Способ химического никелирования алюминия и его сплавов включает предварительное осаждение слоя никеля в гипофосфитном растворе толщиной 1-3 мкм, промежуточную химическую обработку в течение 0,5-2,0 мин при температуре 18-25 С в растворе, имеющем состав (г/л): соль никеля (no металлу) 3-20 кислота неорганическая 50-1000 фторид щелочного металла 3-15 гидрохинон 0,05-0,5

„„ Ы„„1763523 А1

I пористости, Способ включает в себя первичное осаждение никеля в гипофосфитном растворе нэ толщину 1-3 мкм, промежуточную химическую обработку в течение 0,5-2,0 мин при температуре 18-25 С в водном растворе, содержащем, г/л: соль никеля (по металлу) 3-20; кислота неоргэйическэя

50-1000; фторид щелочного металла 3-15; гидрохинон 0,05-.0,5, и окончательное осаждение никеля в гипофосфитном растворе до требуемой толщины, Первичное осаждение никеля толщиной 1-3 мкм и промежуточная химическая обработка позволяют получать покрытия, имею(цие не более 5 пор/см и частотный показатель коррозии не более

15%. 2 табл.

I окончательное осэждение никелевого покрытия в гипофосфитном растворе.—

Раствор промежуточной химической обработки готовят следующим образом. СнаГала отдельно -растворяют необходимые О" количества соли никеля (например, никель 6д хлористый или никель сернокислый) и фто- Q1 рида щелочного металла (калий фтористый, аммоний фтористый и др.). Рэствьренйые () соли затем смешивают "с предварительНЬ" приготовленным раствором неорганиче- ской кислоты (например, серной или фосфорной). В полученный раствор вводят расчетное количество гидрохинона (ГОСТ

19627-74), доводят раствор до необходимого обьема и тщательно перемешивают.

Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности, Образцы из алюминия марки АО и его сплавов марки АМг6 и Д16 в виде пластин размером 100х50х2 мм тщательно обезжи1763523 4

3 ривают в органическом растворителе (на- : лированию в первоначальном растворе в тепример, бензине или тетрахлорэтилене) или чение времени, необходимого для достмжес помощью технических моющих:средств ния требуемой толщины. (препараты ТМС-31 и др.). Затем проводят .- .;,::,. Пористость покрытий ойределяют метохимическое обезжиривание в растворе на 5 дом электрохимической обработки образоснове тринатрийфосфата и кальциниро-::::: цов в растворе состава, г/л; ванной соды. После промывок в горячей.и ., . алЮминон: ...: 0,4 холодной воде производят травленйе об- . : .. натрий углекислый -. " -: . :0,2 разцов в растворе гидроокиси натрия (100::: pH:,: :::: -: :: - 8-8,5 г/л) при температуре 45-800С в течение 0.5- 10 с последующим подсчетом количества пор

2,0 мин и снятие с них травильного шлама в ". no ГОСТ 9.302-79 п.2.5. азотной кислоте (300 г/л) при температуре:., :: Защитные свойства покрытий опреде-.

18-25 С в течение 0,5-2,0 мин. :: -:::::-.,::.:: - .. ляют послЕ периодического погружения обПромытые образцы подаергают опера- - разцов в 3 (раствор хлористого натрия в ции предварительной подготовки поверхно- 15 течение 30 суток. Оценку защитных свойсы сти, заключающейся в цинкатной обработке .: покрытий производят по частотному покаили контактном никелировании.: -:,,: -:, эателю коррозии по ГОСТ 9.012.72 и. 5.3..

Для цинкатной обработки используют . Примеры условия нанесения покрытйй раствор следующего состава: г/л,:; . . : приведены в таблице 1. цинка окись (по металлу) .:,. 80:::: 20. Результаты испытаний пористости а занатрий гидроокись: " 500 щитных свойств покрытий химическим ни-. железо хлорное - ..:::" 2: . . келем представлены в таблице 2. Эти калий-натрий виннокислый 8: . результаты ггоказывают, что, по сравнению натрий азотнокислый . 1 . с известным способом, покрытия полученВремя обработки 20-40 с при темпера- 25 ные по изобретенному способу толщиной туре 15-30 С. -: 6,0-9,5 мкм практически беспористые и обКонтактное никелирование осуществ- ладают высокой защитной способностью ляют при температуре 18 250С в течение (частотный показатель коррозии — 0-15Я, а

0.5-2,0 мин в растворе, имеющем состав, г/л: покрытия, полученные по известному споникель хлористый .. 500 30 собу при толщине 0 10.2-10.6 мкм имеют кислота фтористоводородная 10 23-24 поры на см и низкую защитную спокислота борная 30 . собность (частотный показатель коррозии

После предварительной подготовки по- 90 g). Покрытия. полученные,по изобретенверхности образцы подвергают химическо- ному способу позволяют в течениедлительму никелированию в любом из известных 35 ного времени использовать детали из ,растворов, содержащих в качестве восста- алюминия и его сплавов в жестких климатиновителя гипофосфит, например, в раство- ческих условиях морского тумана и периоре следующего состава, г/л; дического попадания морской воды на никель хлористый 25 детали. гипофосфитнатрия 30 40 Формула изобретения ангидрид малеиновый 2.0 Способ химического никелирования аммоний сернокислый: 50 алюминия и его сплавов, включающий нанекислота уксусная, мл/л .:: . 25 сение никелевого покрытия иэ гипофосфитТемпература процесса химического ни- ных.растворов в два этапа с промежуточной келирования составляет 90-950С. Толщина 45 химической обработкой, о т л и ч а ю щ и йпервого слоя химического никеля 1-3 мкм. с я тем, что, с целью повышения защитных

По достижении этой толщины образцы вы- свойств покрытий эа счет снижения поринимают из раствора химического никелирования, промывают в холодной воде и погружают на 0,5-2,0 мин в предлагаемый 50 раствор промежуточной химической обработки, имеющего комнатную температуру (18-25 С). Иэобретенйые и известные составы растворов для промежуточной обработки приведены в табл. 1. 55

После промежуточной обработки образцы вновь подвергают химическому никестости, предварительно осаждение никеля в гипофосфитном растворе производят на толщину 1-3 мкм, а промежуточную химическую обработку проводят в течение 0,5-2,0 мин при 18-25 С а растворе, содержащем, г/л: соль никеля (no металлу) 3-20; неорганическая кислота 50-1000; фторид щелочного металла 3-15; гидрохинон 0,05-0,5

1763523

Таблица l

Условия нанесения покрытия

Номер примера

2 3

14 15

11 12

Никель хлэ рнстый (no Не)

15 15 15 15

Никель сернокислый (к ие) 3 10 10

50 100 100

252 р" р

252 р"р

Серная кислота 50

Фосфорнокислая кислота

300 400 500 1000 1000 000 - 1100

10 10 10 15

5

15 10

0,5 0,6

10.

0,05 0 ° !, 0,2 0,2. 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4

Гмдрохнном О, 03 кона, Кислота соляная

Тенпература, аС конц.

20 20 20 20 20 18 l8

2,0 1,5 1 ° 5 1,5 1,0 1,0 0,5

l8 18

0,5 0,3

20

2,5

25 25

2,0 2,0

2,5

2,0 2,0

Врона, мнн

0,8 . 1,2 1,0 2,2 2,2 2,4 2,! 2,5 3,0 2,8

5,4

2,8 5,5 2,9

2,6 3,3

Общая толщина эащнтного стоя никеля,мкн

10,5 10 2 10 ° 6

9,6 9,! 9,3 9,3 9,5 9,0 6,0 6,! 9,2 9,4 9,6!

0,3

9,8

Таблица2

Номер примера

Свойства покрытия

Пористость>hop/смэ 12 3 5 2 1 цастотмый показатель коррозии,Ъ 25 10 15 10 1 О н

П р и м е ч а н и е, 1, 0 примере 5 образцы из алюминия марки AO.

2. 8 примерах 3,б образцы из сплава марки Д16

3, 0 остальных примерах образцы из сплава АИГб.

Составитель Н.Ершова

Редактор М.Кузнецова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О,Густи

Заказ 3432 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Состав раствора (r/n) и вещны npo" мещуточной обработки,характеристики покрытия

Фторнд калия

Фторид натрия

Фторнд аммония

Толщина слоя никеля перед пронехуточной обработки,мкн

20 l00Результаты испытаний защитных свойств пористости покрытий

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1б

О О 0 0 0 2 18 24 24 23 24

1О 0 О О 0 10 35 90 90 90 90