RU2231578C1 - Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий - Google Patents
Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231578C1 RU2231578C1 RU2002130286/02A RU2002130286A RU2231578C1 RU 2231578 C1 RU2231578 C1 RU 2231578C1 RU 2002130286/02 A RU2002130286/02 A RU 2002130286/02A RU 2002130286 A RU2002130286 A RU 2002130286A RU 2231578 C1 RU2231578 C1 RU 2231578C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deposition
- iron
- covers
- current
- electrolyte
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электролитического осаждения твердых износостойких покрытий, в частности железо-ванадиевых покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей деталей. Способ включает осаждение железованадиевого покрытия из электролита, содержащего, г/л: хлористое железо 350-400, метаванадат аммония 5-30, соляную кислоту 1,5-2,0, на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии 1,2-6 и частоте тока 50 Гц при температуре электролита 30-50°С, интервале катодных плотностей тока 30-60 А/дм2. Технический результат: повышение микротвердости, износостойкости, толщины покрытий и скорости осаждения.
Description
Изобретение относится к области электролитического осаждения твердых износостойких покрытий, в частности железованадиевых покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей деталей.
Известен способ электролитического осаждения из хлористого электролита, содержащего хлорид железа (II) 90 г/л, метаванадат аммония 30 г/л, хлорид натрия и воду. Покрытие осаждается на постоянном токе при катодной плотности тока 5-12 г/л. (Васько А.Т. и Ковач С.К. Электрохимия тугоплавких металлов. Киев: Техника, 1983, с.92). Недостатком данного способа является высокая шероховатость получаемого покрытия и плохое его сцепление с металлической основой.
За прототип взят известный способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий из электролита, содержащего хлорид железа (II) 90 г/л, метаванадат аммония 30 г/л, хлорид натрия 80 г/л. Осаждение покрытия ведут в режиме импульсного униполярного тока при плотности тока 300-1300 А/дм2, частота импульсов 0,03-0,07 с (а.с. №1758091 МПК C 25 D 5/18, 3/56. Способ получения железо-ванадиевого покрытия. Авт. О.И.Ахмеров, B.C.Кондратьев, А.М.Кудлай). Недостатком данного способа является низкая микротвердость и износостойкость получаемого покрытия, низкая скорость осаждения покрытия.
Для повышения микротвердости, износостойкости получаемых покрытий, скорости осаждения и толщины покрытия предлагается способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий из электролита, содержащего, г/л:
Хлористое железо 350-400
Метаванадат аммония 5-30
Соляная кислота 1,5-2
Процесс осаждения ведут на переменном асимметричном токе с частотой 50 Гц, начиная с коэффициента асимметрии 1,2 и повышая до 6, катодной плотности тока 30-60 А/дм2, температуре электролита 30-50°С. Кислотность электролита рН 0,8-1,2. Он экономически эффективен, т.к. осаждение происходит при высоких катодных плотностях тока и низких температурах электролита, что обеспечивает высокую скорость осаждения покрытий. Получаемые покрытия обладают высокой прочностью сцепления с основой, высокой микротвердостью и износостойкостью.
Электролит получают соединением хлористого железа и метаванадата аммония.
Концентрация хлористого железа находится в пределах 300-400 г/л. Нижний предел показывает зону минимальной вязкости. Верхний предел показывает зону максимальной электропроводности. (Швецов А.Н. Основы восстановления деталей осталиванием. Омск, 1973, с.77-79).
Количество метаванадата аммония находится в интервале 5-30 г/л. Ниже 5 г/л применение метаванадата аммония нецелесообразно т.к. получаемое покрытие по твердости близко к покрытию твердым железом. Выше 30 г/л применение метаванадата аммония приводит к образованию окислов ванадия, что резко ухудшает качество покрытия, снижает твердость покрытия. Наиболее оптимальным является содержание метаванадата аммония 25 г/л. Получаемое покрытие имеет микротвердость порядка 8500 МПа.
Содержание соляной кислоты находится в пределах 1,5-2,0 г/л. Верхний предел установлен из экономических соображений, электроосаждение железа на катоде происходит с одновременным разряжением водорода. С повышением содержания соляной кислоты резко увеличивается количество разряжающегося водорода и падает выход по току. Нижний предел выбран по качественным характеристикам структур электролитического железа. При содержании соляной кислоты меньше 1,5 г/л происходит сильное защелачивание прикатодного слоя. Гидроокись, образующаяся в прикатодном слое, включается и покрытия и этим ухудшает их структуру.
Температурный интервал находится в пределах 30-50°С. Нижний предел ограничен диффузионными свойствами электролита. Движение ионов замедленное и скорость осаждения покрытия низкая. Выше 50°С использование электролита невыгодно с экономической точки зрения. Качественного изменения покрытия не происходит, однако увеличиваются затраты на подогрев электролита.
Катодная плотность тока находится в пределах 30-60 А/дм2. Ниже 30 А/дм2 плотность тока использовать не целесообразно, т.к. процесс электролиза имеет низкую скорость осаждения покрытия. При катодной плотности тока выше 60 А/дм2 происходит сильное дендритообразование и резко снижается выход по току.
Начало осаждения покрытия происходит начиная с коэффициента асимметрии β=1,2, который обеспечивает высокую сцепляемость покрытия с основой Gсц=300 МПа. Если коэффициент асимметрии ниже 1,2, процесс осаждения не происходит. В процессе электроосаждения коэффициент асимметрии постепенно повышают до β=6, который характеризуется высокой и стабильной скоростью осаждения покрытия. Дальнейшее повышение коэффициента асимметрии не рекомендуется, т.к. с дальнейшим снижением анодной составляющей процесс переходит на режим, близкий к постоянному току. Благодаря разным значениям коэффициента асимметрии можно получать покрытия с различными физико-механическими свойствами.
На основе проведенных испытаний оптимальными условиями способа электроосаждения сплава железо-ванадий являются условия, приведенные в примере.
Электролит состоит из следующих компонентов в количестве, г/л:
Хлористое железо 400
Метаванадат аммония 25
Соляная кислота 1,8
Процесс электролитического осаждения покрытия ведут при температуре 40°С и катодной плотности тока 50 А/дм2. Анодом служит малоуглеродистая сталь. Предварительно деталь подвергается обезжириванию венской известью и анодной обработке в растворе 30% серной кислоты. Процесс осаждения начинают при β=1,2 и постепенно в течение 3-5 минут повышают до β=5. Покрытие имеет Gcц=300 МПа, микротвердость Нμ=8500 МПа, скорость осаждения 0,3 мм/ч.
Предлагаемый способ имеет высокую производительность за счет применения переменного асимметричного тока. Он экономически эффективен, т.к. осаждение покрытия происходит при высокой катодной плотности тока и имеет высокую скорость осаждения покрытия. Покрытия, полученные предлагаемым способом, обладают высокой микротвердостью и износостойкостью, что позволяет их использовать в народном хозяйстве для восстановления и упрочнения поверхностей деталей машин.
Claims (1)
- Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий из электролита, содержащего хлористое железо, метаванадат аммония, соляную кислоту, отличающийся тем, что осаждение ведут из электролита при следующем соотношении компонентов, г/л:Хлористое железо 350 - 400Метаванадат аммония 5 - 30Соляная кислота 1,5 - 2,0на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии тока 1,2-6 и частоте тока 50 Гц при температуре электролита 30-50°С, интервале катодных плотностей тока 30-60 А/дм2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002130286/02A RU2231578C1 (ru) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002130286/02A RU2231578C1 (ru) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002130286A RU2002130286A (ru) | 2004-05-27 |
RU2231578C1 true RU2231578C1 (ru) | 2004-06-27 |
Family
ID=32846370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002130286/02A RU2231578C1 (ru) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231578C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473718C2 (ru) * | 2007-10-05 | 2013-01-27 | Криейт Нью Текнолоджи С.Р.Л. | Система и способ нанесения покрытий из металлических сплавов посредством применения гальванической технологии |
-
2002
- 2002-11-12 RU RU2002130286/02A patent/RU2231578C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. Т.1. Под ред. М.А. Шлугера. - М.: Машиностроение, 1985, с.195, 196. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473718C2 (ru) * | 2007-10-05 | 2013-01-27 | Криейт Нью Текнолоджи С.Р.Л. | Система и способ нанесения покрытий из металлических сплавов посредством применения гальванической технологии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0175967B1 (ko) | 전기아연도금 강판과 그 방법 | |
Naik et al. | Electrodeposition of zinc from chloride solution | |
Galdikiene et al. | Cathodic process in copper-tin deposition from sulphate solutions | |
Correia et al. | Anodic linear sweep voltammetric analysis of Ni–Co alloys electrodeposited from dilute sulfate baths | |
KR20010015609A (ko) | 전기 도금 공정 | |
JP2007508457A (ja) | 金属表面をリン酸塩処理するための電解法及びそれによりリン酸塩処理された金属層 | |
RU2231578C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий | |
US2392871A (en) | Chromium plating | |
RU2230836C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт | |
RU2263727C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо - алюминий | |
RU2239672C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-молибден-кобальт | |
RU2401328C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий-кобальт | |
RU2705843C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-бор | |
RU2241074C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-марганец-фосфор | |
US4049507A (en) | Electrodepositing method | |
RU2230139C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-титан | |
RU2174163C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо - молибден | |
RU2192509C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-вольфрам | |
RU2486294C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-алюминий | |
RU2250936C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-бор | |
RU2634555C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт | |
RU2410473C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-титан-кобальт | |
SU699037A1 (ru) | Электролит дл осаждени покрытий сплавом никель-фосфор | |
RU2164560C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-фосфор | |
RU2110621C1 (ru) | Саморегулирующийся электролит для осаждения хрома |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041113 |