Электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель

 

Союз Соаетскик

Социалистических

Респубики

<н>863724 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

122)Заявлено 13.09 ° 79 (21) 2817201/22-02 с присоелинениеет заявки М— (23)Приоритет

Опубликовано 15.09 ° 81. Бктллетень,% 34

Дата опубликования описания 17.09.81 (51)м. <д

С 25 D 3/56! осударстмнный комитет ео делан нзебретевий и открытий (53) УД К 621, 357, .7:669.1 24 (088. 8) (72) Авторы нзобрстения

В.Ф. Гологан, В. Н. Жавгуряну, П. H. Стойчев и С.И. Буланый

1 !

, т

I ..

Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо (71) Заявитель (54) ЗЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

ИЗ СПЛАВА ЖЕЛЕЗО-НИКЕЛЬ!

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению износостойких покрытий из сплава железо-никель для восстановления изношенных деталей машин, например автотракторных деталей.

Известен электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель, содержащий хлористое и сернокислое железо, хлористьп и сернокислый никель

tO и соляную кислоту ° Данный электролит применяется для восстановления изно-, шенных деталей чаесборочных машин и чаеподрезочных аппаратов, работающих при вибро-ударных нагрузках. 4$

Процесс осаждения в нем ведут при высоких температурах — 75-80 С 11 . о

Однако ведение процесса электролиза при высоких температурах (7580 С ) приводит к интенсивному испаре2О нию, повышению агрессивности и к .значительному расходу энергии (паровой или электроэнергии) для подогрева ванн, а это приводит к частой корректировке состава электролита и является весьма нежелательным процессом в производственных условиях. Использование сульфатно-хлористых электролитоВ (В присутствии ионоВ 504 при водит к стабилизации процесса электролиза, препятствует гидратообразованию (но не исключает его) и окислению электролита. Но так как электролиэ из приведенного электролита ведется при повышенной температуре (75-80оС), то роль ионов SO<"в снижении степени окисляемости незначительна.

Наиболее близким к изобретению является электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель, содержа-. щий xsористое железо (четьтрехводное), соль никеля (шестиводный хлорис ьтй никель) и соляную кислоту. Процесс осаждения в нем проводят при 20-100 С и плотности тока 5-140 A/äì (2.т.

Однако данный электролит недостаточно стабилен: со временем происходит накопление ионов трехвалентного желе863724

Г Г

Известный

2 3

Хлористое железо

200

5ОО

550

5-200. Хпористый никель

Сериокислый никель

40

2,5

0,4

0,3

0 5

Виннокислый натрий

Гидроксиламин

Соляная кислота

0 8-1 0 эа (Fe ), включение которого в покры + тие отрицательно влияет на физико-механические свойства сплава (см.таблицу). Хотя процесс ведут в широком интервале температур, но ведение процесса при повышенных температурах также приводит к резкому увеличению степени испарения и окисления электролита.

Целью изобретения является повышение качества покрытий и стабильности электролита.

Указанная цель достигается тем, что электролит, содержащий хлористое железо и соль никеля, дополнительно содержит виннокислый натрий и гидро1 силамин, а в качестве соли никеля сернокислый никель при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлористое железо 500-550

zo

Сернокислый никель 35-45

Виннокислый натрий 2-3

Гидроксиламин 0,3-0 5

Процесс осаждения рекомендуется проводить при рН=0,8-1,1, 20-40 С и о катодной плотности тока 5-100 А/дм

Электролит готовят следующим образом.

Все компоненты растворяют в отдельных порциях воды, затем к хлористому железу (четырехводному) приливают вин30 нокислый натрий, а затем гидроксиламин. Перемешивают до исчезновения осадка и доб авляют рас тв ор сер ноки слого никеля семиводного. Образующийся осадок растворяется при перемешивании, и электролит готов к использованию ю

Виннокислый натрий и гидроксиламин

40 образуют очень прочные комплексы, а ведение процесса при пониженных температурах приводит к еще большему упрочнению этих комплексов, поэтому склонность данного электролита к окислению резко снижается, облегчаются

Состав электролита, г/л условия совместного осаждения ионов железа и никеля, резко снижается содрржание гидроокисей в покрытиях, что приводит к повьш.внию физико-механических свойств электролитического сплава железо-никель, а следовательно, и работоспособности восстановлен» ных этим сплавом деталей машин.

Предельная толщина качественных железо-никелевых покрытиИ, полученных из данного электролита, составляет

1,,5-1,8 мм. Скорость осаждения спла- ва в интервале плотностей токов 5)00 А/дм составляет 0,2-0,8 мм/ч.

В табл.! и 2 представлены состав электролита, режим и результаты электролиза.

Как видно из таблицы, электролит снижает накопление ионов трехвалентного железа (окисляемость) в 2,5-3 раза, повышает микротвердость сплава в 1,2-1,5 раза, твердость в 1 3-1,4 раза, усталостную прочность в 1,191,17 раза.

Осуществление процесса осаждения железо-никелевого сплава в данном электролите весьма технологичнс, так как осаждение производят по обычной технологии. Электролит несложен в приготовлении, не требует частой корректировки, поскольку обладает хорошими буферными свойствами. Более высокие физико-механические свойства осадков позволяют увеличить износостойкость восстановленных деталей машин, а следовательно, и ресурс их работы, что является важной народнохозяйственной задачей. Ведение же процесса осаждения железо-никелевого сплава из хоо лсдного (20-40 С) электролита приводит к экономии энергии (паровой или электроэнергии для подогрева ванн, что является важным преимуществом перед известными техническиьм решениями, когда электролиз ведут из горя— чих электролитов (50-100 С).

Т аб лица

863724

Таблица 2

Режим и результаты электролиза

Известный

0,8-1,1

20-100

5-140

0,8-0,9

1,0-1, 1

0,9-1,0

Температура, С

Плотность тока, А/дм

30

20

80

0 5

Толщина покрытия

Выход по току

0,5

0,5

95„7

96,4

Микротвердость, кгс /мч

2

Твердость, кгс/мм

735

340-530

320-280

640

750

480

390

Содержание никеля в сплаве,%

1,4-1,95

1,35-1,85 I 2-1 7

Время накопления 0,5 г/л ионов Fe> в электролите, 80-83

240

250

Усталостная прочность кгс/мм

26

2 l-23

Формула и з об ре тени я

Хлористое железо

Сернокислый никель

Виннокислый натрий

Гидроксиламин

500-550

35-45

2-3

0,3-0 5

Составитель В. Бобок

Редактор М. Циткина Техред Т.Маточка

Корректор М. Пожо

Заказ 7712/44 Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель, содержащий хлористое железо и соль никеля, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытий и стабильности. электролита, он дополнительно содержит виннокислый натрий и гидроксиламин, а в качестве соли никеля — сернокислый никель при следующем соотношении компонентов, г/л:

Источники информации, З5 принятые во внимание при экспертизе

I, Авторское свидетельство СССР

Ф 7G0568, кл. С 25 Э 3/56, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В !28249, кл. С 25З 3/R . 1959„