Способ электрохимического получения композиционных никелевых покрытий

 

Использование: нанесение композиционных электрохимических никелевых покрытий . Сущность изобретения: сернокислый никелевый электролит содержит взвесь ультрадисперсных частиц порошка нихрома. Порошок нихрома получают методом электрического взрыва. Содержание нихрома в электролите 0,1-3 г/л. Нихром предварительно обрабатывают в растворе состава, мае.ч: стеариновая кислота 2-3; толуол 35-40: порошок нихрома 57-63. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 25 D 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ю

iC0 Ю, О с)

|)>

1 ъ (21) 4852517/26 (22) 19.07.90 (46) 28.02.93. Бюл. ¹ (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова и Томское отделение Охтинского научно-производственного объединения "Пластполимер" (72) А,П.Ильин, Ю.А.Краснятов, А,В.Шифанов и В.Ю.Гриняев (56) Бородин И.Н. Упрочнение деталей композиционными покрытиями. M.: Машиностроение, 1982, с.7-1 t.

Авторское свидетельство СССР

N 954530, кл. С 25 D 15/00, 1980

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению композиционных электрохимических покрытий (КЭП) на оснОве никеля, которые используются в раЭличных отраслях промышленности для повыйения износостойкости деталей и механизмов.

Целью изобретения является увеличение скорости осаждения покрытия и повышение его антифрикционных свойств.

Это достигается тем, что в способе электрохимического получения композиционных никелевых покрытий, путем осаждения из сернокислого электролита содержащего взвесь ультрадисперсных частиц материала второй фазы, согласно заявляемому решению, в качестве материала второй фазы берут порошок нихрома, полученный методом электрического взрыва, при его содержании в электролите 0,1-3,0 г/л и предварительной.Ы/ 1798390 А1 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО

ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Использование: нанесение композиционных электрохимических никелевых покрытий. Сущность изобретения: сернокислый никелевый электролит содержит взвесь ультрадисперсных частиц порошка нихрома, Порошок нихрома получают методом электрического взрыва.

Содержание нихромэ в электролите 0,1-3 г/л. Нихром предварительно обрабатывают в растворе состава, мэс.ч: стеариновая кислота 2-3; толуол 35-40; порошок нихрома

57-63. 3 табл. обработкой в толуольном растворе стеариновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: стеариновая кислота 2-3 толуол 35-40 порошок нихрома 57-63

Способ осуществляется следующим образом, Стеариновую кислоту (2,0; 2,5; 3,0 мас.ч.) растворяют в 35,0; 37,5; 40,0 мас.ч. толуола. Затем ул ьтрадисперсн ый порошок нихрома, полученный методом электрического взрыва проводников s инертном газе (аргоне), — материал второй фазы в количестве 63; 60 и 57 мэс.ч. заливают этим раствором и тщательно перемешивают до полного смачивания всего порошка. После этого полученный порошок в количестве 0,1; 1,5;

3.0 грамма диспергируют в 1 л электролита, содержащего 245 г сернокислого никеля, 35

1798390

Таблица 1

Скорость осаждения покрытия, СодержаПримечание

Микротвердость покрытия мкм/мин, при различных плотностях тока, А/ м ние порошопыта ка нихрома

40 в электролите, г/л

0,15

2,1

2,1

0,05

0,2 г хлористого никеля и 25 r борной кислоты, растворенных в 1 л дистиллированной воды.

Изделие, выполненное из стали 20, в виде диска диаметром 50 мм, покрывают ко лпозиционным покрытием на основе никеля в полученном электролите при температуре

85 С и токе с удельной плотностью 2; 40 и

60 А/дм в течение 10 мин. скорость осаждения композиционных электрохимических покрытий (КЭЛ) определялся путем деления прироста веса изделия на его площадь и время осаждения.

Антифрикционные свойства оценивались путем измерения коэффициента трения в паре трения сталь — КЭП.

Из данных табл.1 следует, что при добавлении порошка нихрома, частицы которого покрыты стеариновой кислотой, в электролит в .количестве 0,1-3 г/л электролита увеличивают скорость осаждения с

0,15 MKM/ìèí (при отсутствии порошка нихрома в электролите и плотности тока 2

Л/дм ) до 0,6 мкм/мин. В предлагаемом способерабочая плотность тока достигает

60 А/дм при сохранении качества покрытия, При плотности тока 40 А/дм качество г покрытия при отсутствии в электролите порошка нихрома резко ухудшается. При содержании порошка нихрома меньше 0,1 г/л электролита скорость осаждения покрытия низкая. При содержании порошка нихрома в электролите более 0,1 г/л скорость осаждения покрытия составляет 1,9-2,0 мкм/мин. Для плотности тока 60 А/дм и содержания порошка нихрома 0,1-3 г/л электролита скорость осаждения покрытия максимальна и достигает 2,7-2,9 мкм/мин.

При этом микротвердость покрытия достигает свой также максимальной величины 4,5

ГПа (при содержании порошка нихрома в электролите 3 г/л). Увеличение содер>кания . порошка нихрома в электролите более 3 г/л не целесообразно, т.к. скорость осаждения покрытия и его микротвердость остаются постоянными.

Таким образом; содержание порошка нихрома 0,1-3 г/л электролита является оптимал ьн ым.

Как видно из табл.2, при обработке по5 рошка нихрома раствором стеариновой кислоты в толуоле количество стеариновой кислоты в смеси: стеариновая кислота — толуол-порошок нихрома менее 2 мас.ч., толуола менее 35 мас.ч., э порошка нихрома более 63 качество композиционного покрытия ухудшает, и скорость его осаждения снижается, а коэффициент трения повышается, Увеличение содержания стеариновой кислоты более 3 мас.ч., толуола более 40 мас.ч„

"5 а порошка нихрома менее 57 мас.ч. не оказывает влияния как на качество, так и на скорость осаждения покрытия и коэффициент трения.

Сравнение результатов испытаний

20 предлагаемого способа и прототипа (табл.3) показало, что заявляемый способ получения композиционных никелевых покрытий име- ет более высокую скорость осаждения: 2,9 мкмlмин и 0,58 мкм/мин для прототипа, т,е. в 5 раз выше.

Коэффициент трения покрытия, антифрикционные свойства, полученного по заявляемому способу ниже.в 1,78 раза, чем в и рототипе.

30 Формула изобретения

Способ электрохимического получения композиционных никелевых покрытий путем осаждения из сернокислого электролита, содер>кащего взвесь ультрадисперсных частиц, материала второй фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости осаждения и антифрикционных cBOMGTB покрытий, в качестве материала второй фазы берут порошок нихрома, полученный методом

40 электрического взрыва при его содержании в электролите 0,1-3 гlл и предварительной обработкой в толуольном растворе стеариновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас,ч.: стеариновая кислота 2-3 толуол 35-40 порошок нихрома 57-63.

1798390

Продолжение табл.1.

Таблица 2 (-) — покрытие не качественно (рыхлое, низкая микротвердость), Таблица 3

Составитель А.Ильин

Редактор А.Павловская Техред М.Моргентал

Корректор M,Òêà÷

Заказ 753 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