Электролит хромирования

 

Изобретение относится к гальваностегии,в частности к электролитическому хромированию. Электролит содержит, г/л: хромовый ангидрид 100 - 150; серная кислота 1,0 - 1,5 и метиловый фиолетовый 0,5 - 1,5. Введение в электролит метилового фиолетового повышает скорость осаждения хрома, увеличивает микротвердость, снижает внутренние напряжение и наводораживание хромовых покрытий.

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому хромированию.

Наиболее часто применяемый стандартный электролит хромирования содержит 250 г/л хромового ангидрида и 2,5 г/л серной кислоты [1] Недостатками известного электролита являются токсичность, низкий выход по току и значительные внутренние напряжения покрытий.

Известен также электролит хромирования, содержащий 100-150 г/л хромового ангидрида и 1,0-1,5 г/л серной кислоты [2] Благодаря более низкой концентрации электролита меньше разрушается изоляция на деталях и подвесных приспособлениях, снижаются потери хромового ангидрида на унос в вентиляцию и с промывочными водами. Недостатком электролита является его нестабильность.

Известен электролит, содержащий 150 г/л хромового ангидрида, 0,5-2,0 г/л серной кислоты и стабилизирующую добавку в виде искусственного технического криолита (4,9-9,0 г/л) и карбоновой кислоты (0,5-2,0 г/л) [3] Введение в электролит карбоновой кислоты повышает его стабильность. Недостатком известного электролита является относительно низкое качество покрытий (высокая степень наводораживания, малая твердость, низкие скорости осаждения хромовых покрытий).

В качестве прототипа выбран электролит хромирования, содержащий в своем составе, г/л: хромовый ангидрид 150-250, серная кислота 2-3 и органическая добавка из класса красителей, в частности, метиленовый голубой 1-5 [4] Благодаря органической добавке из класса красителей повышается стабильность электролита. Недостатком известного электролита является высокая токсичность из-за большого содержания в нем хромового ангидрида, низкая скорость осаждения хрома, малая микротвердость и значительное наводораживание хромовых покрытий.

Предлагается электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту и органическую добавку из класса красителей, в котором в качестве органической добавки из класса красителей введен метиловый фиолетовый при следующем соотношении компонентов, г/л: Хромовый ангидрид 100-150 Серная кислота 1,0-1,5 Метиловый фиолетовый 0,5-1,5 Электролит готовят следующим образом.

В раствор хромового ангидрида вводят расчетное количество серной кислоты, после чего в него добавляют метиловый фиолетовый и тщательно перемешивают. Затем прорабатывают электролит током 5-7 А/дм² из расчета 1,0-1,5 А ˙ч/л.

Уменьшение концентрации метилового фиолетового в электролите ниже 0,5 г/л ведет к снижению стабильности электролита хромирования и ухудшению качества покрытий. Увеличение же его концентрации выше 1,5 нецелесообразно, так как при этом дальнейшее повышение стабильности электролита прекращается, а выход хрома по току начинает снижаться.

П р и м е р. Готовился электролит следующего состава, г/л: хромовый ангидрид 100, серная кислота 1,0; метиловый фиолетовый 1,0.

Режиме электролиза: температура 50^оС, плотность тока 40 А/дм², продолжительность 43 мин. Толщина покрытия 50 мкм.

Использование предлагаемого электролита повышает скорость осаждения хрома (в среднем на 10 мкм/ч), увеличивает микротвердость покрытия (на 100-250 кг/мм), снижает внутреннее напряжение (на 600-920 кг/см²) и наводораживание (на 700 см²/100 г хрома для 10 мкм).

Благодаря пониженной концентрации хромового ангидрида в электролите снижается токсичность последнего. Применение в малоконцетрированном электролите органической добавки метилового фиолетового помимо повышения качества хромовых покрытий и увеличения скорости их осаждения обеспечивает саморегулирование электролита хромирования и позволяет осуществлять процесс хромирования с одним и тем же выходом по току в течение 1,5-2 лет. Благодаря относительной дешевизне метилового фиолетового и малой концентрации его в электролите снижается стоимость последнего.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту и органическую добавку из класса красителей, отличающийся тем, что он в качестве органической добавки из класса красителей содержит метиловый фиолетовый при следующем соотношении компонентов, г/л: Хромовый ангидрид - 100 - 150 Серная кислота - 1,0 - 1,5 Метиловый фиолетовый - 0,5 - 1,5