Способ осаждения покрытий fe-ni-p

Авторы патента:

Стекольников Юрий Александрович (RU)

C25D5/18 - нанесение покрытий с помощью модулированного, пульсирующего или реверсированного тока

C25D3/562 - Электролитическое нанесение покрытий (гальваностегия); электролиты

Владельцы патента RU 2775554:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" (RU)

Изобретение относится к электроосаждению покрытий Fe-Ni-P на детали. Способ включает электроосаждение покрытия из электролита на переменном токе промышленной частоты. Электроосаждение покрытия осуществляют на асимметричном переменном токе из электролита, содержащего, г/л: FeSO₄⋅7Н₂О 300-350, NiSO₄ 30-50, H₂SO₄ 100-150, аскорбиновая кислота 1,5-2, NaPH₂O₂ 5-15, при температуре электролита 20-25°С. Причем коэффициент асимметрии переменного тока плавно изменяют от 2 до 10 увеличением плотности импульса катодного тока от 5 до 30 А/дм² со скоростью 4-10 А/дм²/мин. Обеспечивается прочное сцепление полученных из сульфатного электролита покрытий Fe-Ni-P с основой, повышение их износостойкости и коррозионной стойкости.

Изобретение относится к электроосаждению металлических покрытий на основе сплавов Fe-Ni-P с целью восстановления изношенных деталей машин и оборудования.

Известны способы нанесения электролитических покрытий Fe-P [1], Fe-B [2], при нанесении которых для увеличения адгезии покрытия к основе детали и концентрации фосфора в покрытии используется асимметричный переменный ток. Однако такие покрытия, хотя и обладают повышенной микротвердостью, но ее бывает не достаточно для обеспечения высоких адгезионных, коррозионных характеристик для работы отремонтированных деталей в жестких условиях эксплуатации, в частности, штоков гидроцилиндров в условиях сухого трения и масляных сред, а так же в узлах сопряжения, что может привести к заклиниванию трущихся поверхностей.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу является способ нанесения покрытий Fe-P на асимметричном переменном токе, включающий предварительную анодную пассивацию в 30% растворе серной кислоты, а затем нанесения покрытия при различных значениях катодно-анодного отношения переменного тока на промышленной частоте 60 Гц. Покрытия Fe-P, полученные на асимметричном переменном токе в указанном прототипе отличаются высокой микротвердостью, коррозионной стойкостью, не имеют высоких внутренних напряжений, высокую степень наводороживания и требуют финишного кабонитридного упрочнения, что и является недостатками. В результате термообработки при 200°С уменьшаются остаточные растягивающие напряжения, количество включенного в покрытие водорода. Однако вместе с этим снижается усталостная прочность, сцепляемость покрытия с основой, т.е. ухудшаются эксплуатационные свойства.

Цель изобретения состоит в обеспечении прочного сцепления покрытий Fe-Ni-P с основой полученных из сульфатного электролита, повышения их износостойкости и коррозионной стойкости.

Поставленная задача решается путем электроосаждения покрытия Fe-Ni-P.

Способ электроосаждения покрытия Fе-Ni-P на деталь включает осаждение покрытия из электролита на переменном токе промышленной частоты, при этом осаждение покрытия осуществляют на асимметричном переменном токе из электролита, содержащего, г/л: FeSO₄⋅7Н₂О 300-350, NiSO₄ 30-50, H₂SO₄ 100-150, аскорбиновая кислота 1,5-2, NaPH₂O₂ 5-15, при температуре электролита 20-25°С, причем коэффициент асимметрии переменного тока плавно изменяют от 2 до 10 увеличением плотности импульса катодного тока от 5 до 30 А/дм² со скоростью 4-10 А/дм²/мин.

Процесс осуществляют в сульфатном электролите, содержащем, г/л: FeSO₄⋅7Н₂О 300-350, NiSO₄ 30-50, H₂SO₄ 100-150, аскорбиновая кислота 1,5-2, NaPH₂O₂ 5-15, при температуре электролита 20-25°С, причем коэффициент асимметрии переменного тока плавно изменяют от 2 до 10 увеличением плотности импульса катодного тока от 5 до 30 А/дм² со скоростью 4-10 А/дм²/мин. В указанных условиях нанесения Fe-Ni-P покрытий в сульфатном электролите достигается высокая прочность сцепления покрытия с основой. Прочность сцепления составляет 100%. При сжатии образцов до разрушения, покрытия Fe-Ni-P не отделяются от основы, за счет повышенного содержания фосфора в покрытии от 5 до 12% достигается высокая микротвердость 9,5-10,9 ГПа, что близко к значениям микротвердости покрытий хромом, полученных из универсального электролита хромирования при 40-50 А/дм² (55°С). По данным коррозионных исследований в камере солевого тумана (до появления пятен коррозии), коррозионная стойкость возрастает в 1,5-2 раза в сравнении с покрытием Fe-Р (от 220 часов до 330-450 часов) [1, 2].

Источники информации

1. Способ электролитического осаждения сплава железо-фосфор. В.И. Серебровский, Л.Н. Серебровская, Н.В. Коняев // Патент РФ №2164560/2006.

2. Способ электролитического осаждения сплава Fe-B. В.И. Серебровский и др. // Патент РФ №2250936 (2005).

Способ электроосаждения покрытия Fе-Ni-P на деталь, включающий электроосаждение покрытия из электролита на переменном токе промышленной частоты, отличающийся тем, что электроосаждение покрытия осуществляют на асимметричном переменном токе из электролита, содержащего, г/л: FeSO₄⋅7Н₂О 300-350, NiSO₄ 30-50, H₂SO₄ 100-150, аскорбиновая кислота 1,5-2, NaPH₂O₂ 5-15, при температуре электролита 20-25°С, причем коэффициент асимметрии переменного тока плавно изменяют от 2 до 10 увеличением плотности импульса катодного тока от 5 до 30 А/дм² со скоростью 4-10 А/дм²/мин.

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к осаждению коррозионностойких покрытий хром-молибден-алмаз с высокими фрикционными свойствами для использования в узлах трения. Способ электроосаждения покрытия хром-молибден-алмаз основан на пропускании тока через сульфатный электролит, содержащий частицы алмаза.

Способ нанесения гальванических покрытий в ванне с дополнительными электродами // 2719050

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в различных отраслях промышленности для получения равномерного гальванического покрытия на внешних поверхностях изделий, преимущественно сложной формы. Способ включает размещение в ванне с электролитом электрода-анода, изделия-катода и дополнительных электродов-анодов, к которым прикладывают два различных по величине напряжения в прямом и обратном направлениях, причем дополнительные электроды-аноды располагают на электроизолированных фрагментах штанги с индивидуальными токоподводами, при этом при нанесении покрытия при изменении полярности прикладываемых напряжений производят отключение от источника питания различных электродов-анодов на длительность катодного и анодного периодов, причем в прямом направлении отключают электроды-аноды, расположенные на наименьшем расстоянии до поверхности изделия, а в обратном направлении отключают электроды-аноды, расположенные на наибольшем расстоянии до поверхности изделия.

Многослойные магниторезистивные нанопроволоки // 2650658

Изобретение относится к области материалов для использования в магнитосенсорных и магнитометрических устройствах, устройствах записи-считывания информации. Многослойные магниторезистивные нанопроволоки состоят из чередующихся ферромагнитных и медных слоев, при этом в качестве ферромагнитных слоев используются слои никель-железо с толщинами 10-30 нм, а толщины медных слоев – 2-5 нм и суммарное количество пар слоев от 100 до 10 000.

Способ электролитического осаждения медных покрытий // 2630994

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в производстве печатных плат и других компонентов электронных устройств. Способ электролитического осаждения медных покрытий из электролита, содержащего пентагидрат сульфата меди и серную кислоту, с использованием реверсивного импульсного тока, заключается в том, что концентрация пентагидрата сульфата меди составляет 80-250 г/л, концентрация серной кислоты 100-150 г/л, плотность тока в катодных импульсах составляет 2,5-4,0 А/дм2, плотность тока в анодных импульсах составляет 2,5-10,0 А/дм2, длительность катодных импульсов 100-300 с, длительность анодных импульсов 30-100 с, при одновременном соблюдении условия, чтобы отношение произведения длительности катодного импульса и катодной плотности тока к произведению длительности анодного импульса и анодной плотности тока находилось в пределах 2,0-3,0.

Способ электроосаждения покрытий никель-фосфор // 2617470

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано при нанесении покрытий с повышенной твердостью и износостойкостью. Способ включает нанесение покрытия из электролита, содержащего сульфат никеля семиводный, аминоуксусную кислоту, хлорид-ион, гипофосфит натрия одноводный, сахарин и лаурилсульфат натрия, при плотности тока 2–7 А/дм2 с использованием симметричного реверсивного тока, причем длительность анодных импульсов составляет 1–6 с, а длительность катодных – 3–10 с, при их соотношении в пределах 0,20–0,75, из электролита, содержащего сульфат никеля семиводный 120–170 г/л, аминоуксусную кислоту 12–20 г/л, хлорид–ион 4–7 г/л, гипофосфит натрия одноводный 4–7 г/л, сахарин 1,5–2,5 г/л и лаурилсульфат натрия 0,05–0,1 г/л, при pH 2,2–2,6 и температуре электролита 48–53°С.

Способ очистки и регенерации кислотных растворов хроматирования и устройство для его осуществления // 2612248

Изобретение относится к области электрохимических методов очистки водных растворов от анионов и катионов и может быть использовано для очистки природных вод, стоков металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности. Процесс очистки и регенерации кислотных растворов хроматирования проводят при постоянном токе 0,01-0,03 А и напряжении 0,5-1,5 В, с нерастворимыми электродами в виде активированного угля с размером частиц от 0,5 до 2,0 мм.

Способ электроосаждения медных покрытий // 2586370

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения медных покрытий на профилированные изделия. Способ включает электроосаждение медного покрытия из электролита, содержащего соль меди и серную кислоту, с использованием реверсивного тока, при этом электролиз ведут при плотности тока в катодных и анодных импульсах 200-1000 А/м2, частоте пульсации тока от 0,05 до 1 Гц, отношении длительности катодных и анодных импульсов от 2:1 до 5:1, при этом электролит дополнительно содержит пероксид водорода, содержание которого с помощью потенциала индикаторного платинового электрода контролируют в пределах от +0,7 до +0,8 В относительно стандартного водородного электрода.

Система и способ нанесения покрытий из металлических сплавов посредством применения гальванической технологии // 2473718

Изобретение относится к способу нанесения покрытия из металлических сплавов с применением гальванической технологии. .

Способ электролитического никелирования // 2431000

Изобретение относится к области гальваностегии, а именно: к процессам нанесения никелевого покрытия на поверхность металлического изделия. .

Способ электролитического осаждения кобальта // 2340709

Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано для получения кобальта электролитическим способом, а также может найти применение в областях техники, в которых предъявляются требования высокой коррозионной стойкости, твердости и магнитных свойств. .

Композиционное металл-алмазное покрытие, способ его получения, дисперсная система для осаждения композиционного металл-алмазного покрытия и способ ее получения // 2706931

Изобретение относится к области получения металл-алмазного покрытия химическим или электрохимическим осаждением из раствора или электролита соответственно. Композиционное металл-алмазное покрытие, выполненное в виде образованной на поверхности изделия металлической пленки, содержит два слоя с диспергированными в них частицами синтетического углеродного алмазосодержащего вещества.