Способ получения термостойкого покрытия на медной ленте

 

Изобретение может быть использовано при производстве медной ленты. Сущность изобретения заключается в том, что наносят покрытие на медную ленту электрохимическим путем в водном растворе хромата цинка лимонной кислоты с дополнительным введением борной кислоты. Использование изобретения позволяет упростить процесс получения защитной пленки, исключить образование окислов, других материалов и производить операцию термобработки со смещением во времени по отношению к электрохимической обработке. 1 з.п. ф-лы. .

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано при производстве медной ленты с повышенной термостойкостью к высокотемпературной атмосферной коррозии в процессе отжига.

Известен способ изготовления медной ленты методом прокатки медных слитков между валками под давлением с последующим отжигом в инертной атмосфере при 300-400oC. Затем из полученной ленты на высокопроизводительном автоматическом оборудовании изготавливают пластины с просечками и пирамидальными выступами для радиаторов охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС). (В. А. Мастеров и В.С.Берковский. Теория пластической деформации и обработка металлов давлением.- М.: Металлургия, 1976, с. 265) Недостатком этого способа является сложность процесса отжига из-за необходимости создания в печах инертной или высокотоксичной восстановительной (оксид углерода) среды, предохраняющей поверхность ленты от окисления при высокой температуре.

Также известен способ нанесения на поверхность медной ленты защитного покрытия путем электрохимической обработки ее под катодным потенциалом в растворе, содержащем цинк, бихромат калия и лимонную кислоту с последующей промывкой водой и сушкой. (Патент Японии N 49 - 31415, кл. C 25 1/12, 1982). Недостатком этого способа является низкая устойчивость получаемого покрытия к коррозии в присутствии кислорода воздуха при температуре выше 140oC.

Цель предлагаемого изобретения - получение на поверхности медной ленты защитного покрытия с повышенной стойкостью к атмосферной коррозии при температуре выше 300oC. Кроме того, это покрытие не должно осложнять процесс последующего лужения ленты.

Указанная цель достигается тем, что в предложенном способе получения термостойкого покрытия на медной ленте, включающем электрохимическую обработку поверхности ленты под катодным потенциалом в водном растворе, содержащем ионы цинка, бихромат калия и лимонную кислоту, с последующей сушкой, при этом сушку ленты осуществляют сразу после электрохимической обработки без промывки водой, а водный раствор для электрохимической обработки дополнительно содержит борную кислоту.

Второе отличие способа получения термостойкого покрытия на медной ленте заключается в том, что борной кислоты в растворе содержится от 10 до 25 г/дм3, а сам электролит приготавливают растворением в воде следующих ингредиентов, г/дм3: Zn2+ - 1,0-4,0 K2Cr2O7 - 1,0-5,0 H3Cit - 4,0-10,0 H3BO3 - 10,0-25,0 NaOH или KOH - до pH = 7,0-9,0 Способ нанесения термостойкого защитного слоя на медную ленту заключается в следующем.

Медную ленту с постоянной скоростью (150 - 300 м/ч) пропускают под катодным потенциалом (катодная плотность тока - от 50 до 250 А/м2, длительность обработки от 10 до 30 с) через электрохимическую ванну, содержащую раствор указанных выше компонентов, и сразу подают на сушку, без промывки водой. После сушки ленту подвергают термической обработке (отжигу) при температуре 150-350oC в течение 4-5 ч для придания ей необходимых физико-механических свойств. При этом защитная поверхностная пленка не разрушается, и лента не тускнеет.

Пример. В электрохимическую ванну залили раствор, содержащий (г/дм3); цинк (2+) - 2,5; лимонная кислота - 7,0; бихромат калия - 3,0; борная кислота - 17,0, предварительно нейтрализованный гидроксидом натрия до pH 8,0. Внутри ванны параллельно плоскости анода с постоянной скоростью (200 м/ч) движется медная лента шириной 1,1 м, являющаяся катодом электрохимической системы. Длительность электрохимической обработки при катодной плотности тока 150 А/м2 - 20 с. После этого лента сразу подавалась на сушку, резку на полосы заданной ширины с последующей намоткой их в рулоны, которые направлялись на термообработку (отжиг) в электропечи, снабженной принудительной воздушной циркуляцией, при температуре 350oC в течение 4,5 ч. После отжига лента не потускнела и имела заданные физико-механические характеристики, удовлетворяющие потребителей, в частности заводы по производству радиаторов для ДВС.

В результате испытаний подобран оптимальный состав раствора электрохимической обработки медной ленты.

Если борной кислоты в растворе менее 10 г/дм3, защитная пленка получается непрочной и разрушается при термообработке.

Если содержание борной кислоты более 25 г/дм3, то из раствора во время электрохимической обработки выделяется хлопьевидный осадок, загрязняющий поверхность ленты.

Если борной кислоты в растворе содержится в пределах от 10 до 25 г/дм3, защитная пленка на поверхности ленты получается прочной и не разрушается под воздействием высокой температуры.

При pH раствора менее 7,0 получаемая защитная пленка разрушается при температуре выше 140oC.

При pH раствора более 9,5 электролит неустойчив, из него выделяется хлопьевидный осадок.

При pH раствора от 7,0 до 9,0 получаемая защитная пленка не разрушается под воздействием высоких температур.

Использование изобретения позволит надежно защитить поверхность ленты от коррозии, проводить ее термообработку на воздухе без создания инертной или восстановительной атмосферы. При этом отпадает необходимость вводить дополнительную операцию промывки ленты после электрохимической обработки, что позволяет предотвратить сброс стоков, содержащих токсичные примеси, такие как хром, цинк и др.

Благодаря введению дополнительного реагента, борной кислоты, в раствор электрохимической обработки, упрощается процесс получения медной ленты с защитной термо- и коррозионностойкой пленкой, что позволяет производить операцию термообработки медной ленты со смешением во времени.

Формула изобретения

1. Способ получения термостойкого покрытия на медной ленте, включающий электрохимическую обработку поверхности медной ленты в водном растворе, содержащем ионы цинка, бихромат калия и лимонную кислоту, с последующей сушкой, отличающийся тем, что сушку ленты осуществляют сразу после электрохимической обработки без промывки, а водный раствор для электрохимической обработки дополнительно содержит борную кислоту.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание борной кислоты в растворе составляет 10 - 25 г/дм3 при pH раствора 7,0 - 9,0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для восстановления и упрочнения внутренних поверхностей деталей, например, для цинкования корпусных деталей запорного газового оборудования

Изобретение относится к нанесению покрытий на изделия натиранием и может найти применение при защите поверхностей массивных цилиндрических изделий, например прокатных валков

Изобретение относится к способам регулирования при электрохимическом1 нанесении покрытий натиранием и может быть использовано в приборостроении , машиностроении для повышения износостойкости и коррозионной стойкости зубчатых колес, винтовых поверхностей , кулачков

Изобретение относится к способам электрохимического нанесения покрытий натиранием и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для повышения эксплуатационной надежности зубчатых колес

Изобретение относится к области электрохимии и может быть применено для нанесения покрытий электроконтактным способом на изношенную поверхность деталей и для получения упрочняюп их, декоративных или антикоррозионных покрытий на новых деталях

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к восстановлению поверхностей деталей гaльвaничecки ш покрытиями

Изобретение относится к области машино- и приборостроения и направлено на восстановление изношенных деталей и узлов

Изобретение относится к области машиностроения, конкретно к электролитическому нанесению покрытий

Изобретение относится к гальванотехнике и предназначено для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность аксиально-расположенных отверстий детали, например отверстия блока аксиально-поршневого насоса, или групповой обработки деталей типа втулок

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве технологического оснащения при размерном нанесении гальванических покрытий в отверстиях малого диаметра, а также в труднодоступных полостях без предварительной и последующей механической обработки

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для восстановления шеек коленчатых валов

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для восстановления или ремонта кадмиевых покрытий без демонтажа деталей и использования гальванических ванн
Изобретение относится к области электрохимического нанесения покрытий, в частности к локальному осаждению цинковых покрытий на токопроводящую поверхность деталей, например, для ремонта поврежденных цинковых покрытий

Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в ремонтном производстве при восстановлении и упрочнении внутренних цилиндрических поверхностей деталей нанесением гальванических покрытий

Изобретение относится к калибровке отверстий малого сечения в форсунках. Предложен инструмент в виде токопроводящей проволоки с нанесенными нетокопроводящими износостойкими твердыми узкими поясками, наружный диаметр которых уменьшается по длине проволоки пропорционально толщине наносимого покрытия, причем наружный диаметр последнего пояска равен наружному диаметру отверстия после калибровки, а шаг между поясками составляет не более половины длины калибруемого отверстия. В способе на поверхность калибруемого отверстия наносят покрытие при его гальваномеханической обработке упомянутым токопроводящим инструментом, который вводят в заполняемое рабочей жидкостью отверстие с обеспечением контакта с поверхностью отверстия не менее двух поясков проволоки. Далее включают постоянный ток обратной полярности и перемещают инструмент с силой, изменяемой пропорционально толщине слоя, наносимого на поверхность отверстия, и ограниченной пределом прочности токопроводящего инструмента на разрыв. Изобретения позволяют осуществить калибровку отверстия с уменьшением размера путем нанесения на поверхность отверстия качественного покрытия, в том числе и за счет исключения возможности появления коротких замыканий между инструментом и отверстием. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения термостойкого покрытия на медной ленте

Наверх