RU2743133C1 - Способ электроосаждения покрытий хром-молибден-алмаз - Google Patents
Способ электроосаждения покрытий хром-молибден-алмаз Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743133C1 RU2743133C1 RU2020115953A RU2020115953A RU2743133C1 RU 2743133 C1 RU2743133 C1 RU 2743133C1 RU 2020115953 A RU2020115953 A RU 2020115953A RU 2020115953 A RU2020115953 A RU 2020115953A RU 2743133 C1 RU2743133 C1 RU 2743133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molybdenum
- diamond
- chromium
- electrodeposition
- current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
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. Электроосаждение проводят с использованием импульсного тока плотностью 10-100 А/дм2 с частотой 0,30-0,35 Гц и скважностью не более 1,35 из сульфатного электролита содержащего, г/л: CrO3 120-150; H2SO4 1,2-1,5; Na2MoO4 20-40; кристаллический фиолетовый 0,8-1,0; ультрадисперсные алмазы дисперсностью 40-100 ангстрем 3,0, при рН 0,7-0,8 и температуре электролита 20-40°С. Техническим результатом является стабилизация состава покрытия и получение коррозионно-стойких покрытий хром-молибден-алмаз с содержанием молибдена 2,3-6,2 мас.% и алмаза 0,15-1,86 мас.% с высокими фрикционными свойствами, которые хорошо зарекомендовали себя при восстановлении штоков гидроцилиндров в размер и работе в масляных средах. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к осаждению коррозионностойких покрытий хром-молибден-алмаз с высокими фрикционными свойствами для использования в узлах трения.
При электроосаждении покрытий сплавом хром-молибден на постоянном токе соотношение компонентов по толщине сплавов сильно разнятся и зависят от режима электролиза, а именно: от катодной плотности тока, что обуславливает непостоянство физико-механических характеристик покрытий, в частности, микротвердости. Известен способ электроосаждения в стационарных условиях на постоянном токе покрытий сплавами хром-молибден из сульфатных электролитов, содержащих сульфаты хрома, молибдата натрия, серной кислоты, органических добавок алкиноксихинолина, кристаллического фиолетового [1, 2]. Электролиз проводят в интервале катодных плотностей тока от 15 до 100 А/дм2. Недостатками являются непостоянство состава сплава от плотности постоянного катодного тока. С увеличением плотности тока в указанном интервале содержание хрома снижается от 20-30 до 5-7%, т.е. в 4-4,5 раза. Так же изменяется содержание молибдена от 8-10% до 3-5%.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ осаждения в стационарных условиях на постоянном токе сплавом хром-молибден из сульфатного электролита с кристаллическим фиолетовым: электролиз ведут при катодных плотностях тока от 20 до 60 А/дм2 [2]. Недостатком является значительная зависимость состава покрытий сплавов от плотности тока, высоких температур электролитов. При увеличении катодной плотности тока концентрация молибдена в сплаве снижается с 6 до 1%, что способствует увеличению внутренних напряжений, росту микротрещин, снижению коррозионной стойкости и фрикционных свойств покрытий. Причиной такого сильного изменения физико-химических свойств сплава хром-молибден от катодной плотности тока на постоянном режиме осаждения являются сильные концентрационные изменения ионов Mo(VI) из-за сверх поляризации.
Задача изобретения состоит как в стабилизации состава покрытия по содержанию компонентов, так и в увеличении микротвердости за счет введения ультрадисперсных частиц алмаза.
Техническим результатом является стабилизация состава сплава и получение коррозионно-стойких покрытий хром-молибден-алмаз с содержанием молибдена 2,3-6,2 мас.% и алмаза 0,15-1,86 мас.% с высокими фрикционными свойствами.
Технический результат достигается тем, что способ электроосаждения покрытия хром-молибден-алмаз основан на пропускании тока через сульфатный электролит, содержащий частицы алмаза, при этом электроосаждение проводят с использованием импульсного тока плотностью 10-100 А/дм2 с частотой 0,30-0,35 Гц и скважностью не более 1,35 из сульфатного электролита содержащего, г/л:
CrO3 | 120-150 |
H2SO4 | 1,2-1,5 |
Na2MoO4 | 20-40 |
кристаллический фиолетовый | 0,8-1,0 |
ультрадисперсные алмазы | |
дисперсностью 40-100 ангстрем | 3,0, |
при рН 0,7-0,8 и температуре электролита 20-40°С.
Пример. Электролиз проводили с применением импульсного тока, который подавался в электролизер через выпрямитель, управляемый электронным ключом на полупроводниковых триодах. Несимметричный мультивибратор использовался как времязадающий каскад, сигнал с которого поступал на усилитель, собранный по схеме эмиттерного повторителя. Усиленный потокосигнал управляется исполнительным органом с использованием релейной схемы. Частота следования импульсов изменялась от 0,05 до 0,5 Гц и скважностью от 1 до 1,35. Выбранное соотношение частоты и скважности повышает концентрацию ионов молибдена в при поверхностном электродном слое, снижает поляризацию при выделении молибдена и наночастиц алмаза в сплав, что приводит к контролируемому (регулированному) обогащению покрытия молибденом и алмазом при совместном осаждении с хромом.
Начальное соотношение частоты следования импульсов и скважности было следующим 1,01 и 0,032 Гц. В этих условиях с увеличением плотности тока от 10 до 50 А/дм2, содержание молибдена в катодном осадке снижается от 5-6 до 1,2-1,5%, т.е. изменение соотношения компонентов в покрытии практически не отличается от стационарных условий осаждения на постоянном токе.
При повышении скважности до 1,35 и при частоте следования 0,25 Гц наблюдается значительная разность по содержанию компонентов по составу, в этих интервалах осаждения концентрация молибдена уменьшается до 0,85-0,55%, а алмаза до 0,12%, ухудшается качество покрытий по поверхности и краям катода появляются подгары.
С увеличением частоты и при скважности 1,35 в интервале плотностей тока от 10 до 100 А/дм2 соотношение компонентов в покрытии выравнивается. Так при частоте 0,30-0,35 Гц плотности тока 10 и 50 А/дм2 и 50-100 А/дм2 осаждается покрытие с одинаковым и независящем от плотности тока содержанием молибдена и алмаза. Для первого интервала плотности тока концентрация молибдена составляет 2-3%, алмаза 0,15-0,73%, для второго 5-6% и 0,75-1,87% соответственно.
Увеличение частоты свыше 0,35 Гц и скважности свыше 1,35 снижает выход по току на 17-20% из-за явления обусловленного пассивацией катода.
Электроосаждение покрытия хром-молибден-алмаз проводили из сульфатного электролита (г/л): CrO3 120-150, H2SO4 1.2 - 1.5, Na2MoO4 20-40, кристаллический фиолетовый 0,8-1,0, наночастицы алмаза 3 г (дисперсность 40-100 ангстрем), рН 0,7-0,8, t=20-40°С. Электроосаждение покрытий проводили на подложке из стали 10, меди, никеля толщиной 5-10 микрон.
Свойства полученных покрытий отображены в таблице 1, прочность сцепления определяли методом нанесения сетки царапин по ГОСТ 16875-71, внутренние напряжения методом гибкого катода, коррозионные испытания проводили в 3% растворе NaCl, величина коррозионного тока определялась электрохимическим методом. На всех режимах осаждения на импульсном токе осаждается зеркальное блестящее покрытие хром-молибден-алмаз с хорошей адгезией к стальной, медной и никелевой основе.
Как видно из таблицы 1, применение предлагаемого способа осаждения Cr-Мо-алмаз позволяет увеличить выход по току в 1,45-1,6 раза, повысить износостойкость в 1,2 раза, снизить температуру электролита, стабилизировать содержание молибдена в покрытии в интервале плотности тока 10-50 А/дм2 на уровне 2,2-3,0 мас.%, в области 60-100 А/дм2 на уровне 5,5-6,2 мас.%, а алмаза - 0,15-1,87 мас.%.
Источники информации
1. Озеров В.М. Электролит для получения покрытий хром-молибден. А.С. №1592405.
2. Стекольников Ю.А. Электролит хромирования (варианты). / Воржев В.Ф., Стекольникова Н.М. // Патент на изобретение RU 2392356 10.01.2008.
Таблица 1
Claims (3)
- Способ электроосаждения покрытия хром-молибден-алмаз, основанный на пропускании тока через сульфатный электролит, содержащий частицы алмаза, отличающийся тем, что электроосаждение проводят с использованием импульсного тока плотностью 10-100 А/дм2 с частотой 0,30-0,35 Гц и скважностью не более 1,35 из сульфатного электролита, содержащего, г/л:
-
CrO3 120-150 H2SO4 1,2-1,5 Na2MoO4 20-40 кристаллический фиолетовый 0,8-1,0 ультрадисперсные алмазы дисперсностью 40-100 ангстрем 3,0, - при рН 0,7-0,8 и температуре электролита 20-40°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115953A RU2743133C1 (ru) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | Способ электроосаждения покрытий хром-молибден-алмаз |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020115953A RU2743133C1 (ru) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | Способ электроосаждения покрытий хром-молибден-алмаз |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743133C1 true RU2743133C1 (ru) | 2021-02-15 |
Family
ID=74665974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020115953A RU2743133C1 (ru) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | Способ электроосаждения покрытий хром-молибден-алмаз |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743133C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU711181A1 (ru) * | 1978-05-18 | 1980-01-25 | Московский вечерний металлургический институт | Электролит дл нанесени покрытий на основе хрома |
RU2031982C1 (ru) * | 1992-10-12 | 1995-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-внедренческая коммерческая фирма "НВК" | Способ получения композиционных покрытий на основе хрома |
RU2096535C1 (ru) * | 1995-06-23 | 1997-11-20 | Александр Васильевич Корытников | Способ электрохимического нанесения хром-алмазных покрытий |
RU2392356C2 (ru) * | 2008-01-10 | 2010-06-20 | Владимир Фёдорович Воржев | Электролит хромирования (варианты) |
EA029168B1 (ru) * | 2009-06-08 | 2018-02-28 | Модьюметал, Инк. | Электроосажденное наноламинатное покрытие и оболочка для защиты от коррозии |
-
2020
- 2020-04-20 RU RU2020115953A patent/RU2743133C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU711181A1 (ru) * | 1978-05-18 | 1980-01-25 | Московский вечерний металлургический институт | Электролит дл нанесени покрытий на основе хрома |
RU2031982C1 (ru) * | 1992-10-12 | 1995-03-27 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-внедренческая коммерческая фирма "НВК" | Способ получения композиционных покрытий на основе хрома |
RU2096535C1 (ru) * | 1995-06-23 | 1997-11-20 | Александр Васильевич Корытников | Способ электрохимического нанесения хром-алмазных покрытий |
RU2392356C2 (ru) * | 2008-01-10 | 2010-06-20 | Владимир Фёдорович Воржев | Электролит хромирования (варианты) |
EA029168B1 (ru) * | 2009-06-08 | 2018-02-28 | Модьюметал, Инк. | Электроосажденное наноламинатное покрытие и оболочка для защиты от коррозии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4092226A (en) | Process for the treatment of metal surfaces by electro-deposition of metal coatings at high current densities | |
US2432893A (en) | Electrodeposition of nickeltungsten alloys | |
US2927066A (en) | Chromium alloy plating | |
JPS61113781A (ja) | 水素発生用陰極 | |
US4234396A (en) | Chromium plating | |
US3326782A (en) | Bath and method for electroforming and electrodepositing nickel | |
RU2743133C1 (ru) | Способ электроосаждения покрытий хром-молибден-алмаз | |
US3500537A (en) | Method of making palladium coated electrical contacts | |
US3111464A (en) | Electrodeposition of chromium and chromium alloys | |
WO2022122989A1 (de) | Silber-bismut-elektrolyt zur abscheidung von hartsilberschichten | |
US3920527A (en) | Self-regulating plating bath and method for electrodepositing chromium | |
RU2764533C1 (ru) | Электролит и способ получения защитного покрытия на основе никеля | |
US3374154A (en) | Electroforming and electrodeposition of stress-free nickel from the sulfamate bath | |
RU2816237C1 (ru) | Способ электролитического осаждения железного покрытия | |
RU2762695C1 (ru) | Способ электролитического хромирования | |
US2331751A (en) | Process of electrodepositing hard nickel plating | |
RU2339746C1 (ru) | Электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе меди | |
US2383895A (en) | Method of depositing copper and baths for use therein | |
US4416741A (en) | Method and bath for the electrodeposition of palladium/nickel alloys | |
RU2297476C1 (ru) | Электролит для осаждения композиционного покрытия никель-фторопласт | |
RU2754343C2 (ru) | Способ электролитического нанесения защитно-декоративных никелевых покрытий на детали машин и оборудования | |
RU2765839C1 (ru) | Коррозионно-устойчивый электрод для электрохимического получения водорода и способ его получения | |
US3442776A (en) | Electrolyte and process for the electrodeposition of cadmium | |
Abd El-Halim et al. | Influence of bath compositions and some operating conditions on the electroplating of cobalt from aqueous sulphate baths | |
Ohsaka et al. | Electroplating of iridium–cobalt alloy |