SU711181A1 - Электролит дл нанесени покрытий на основе хрома - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ Г1ОКРЫТИР1 НА ОСНОВЕ ХРОМА

Изобретение относитс  к гальваностегии , в частности к электролитическому осаждению сплавов хроммолибден-ванадий .

Известен электролит дл  нанесени  покрытий на основе хрома, содержащий хромоЬый ангидрид, серную кислоту и молибдат-ионы, например молибдат натри  1.

Основным недостатком этого электролита  вл етс  низкий выход по току (12-15%). Кроме того, получаемые покрыти  обладают высокими внутренними напр жени ми (до 40 кг/мм) что обусловлено низкой пластичностью и практически не пригодны дл  работы в услови х ударных нагрузок (происходит скапывание покрыти ).

Цель изобретени  - повышен-ие выхода по току и физико-механических свойств покрытий за счет образовани  сплава хром-молибден-ванадий.

Указанна  цель достигаетс  тем, что электролит дополнительно содержит ванадиевую кислоту, а в качестве источника.молибдат-ионов-молибденовую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид 190-250

Серна  кислота2,5-4,0

Молибденова 

кислота10-28

Ванадиева 

кислота5,0-30.

Процесс осаждени  рекомендуют проводить при рН 0,3-0,5, температуре 50-70-С и плотности тока 40-150 А/дм2.

Концентраци  хромового ангидрида 190-250 г/л и серной кислоты 2,54 ,0 г/л (соотношение компонентов) соответствует максимальному выходу по току в области.получени  блест щих осадков. При концентрации молибденовой кислоты менее 10 г/л и ванадиевой кислоты менее 5 г/л молибден и ванадий не включаютс  в покрытие. Концентраци  молибденовой и ванадиевой кислот 28 и 30 г/л

соответственно отвечают пределу растворимости этих кислот в растворе хромового ангидрида.

При температуре ниже 50с и плотности тока выше 150 А/дм резко возрастают внутренние напр жени  в покрытии , кроме того не представл етс  возможным получать блест щие осадки сплава и снижаетс  содержание легирующих компонентов в покрытии.

При температуре выше 70 С и плотиости тока ниже 40 А/дм снижаетс  выход по току и образуютс  серые, некачественные покрыти .

Измен   состав электролита и режимы электролиза в указанных предела можно получать блест щие покрыти  с выходом по току 25-28%. Содержание ванади  в покрытии 0,08-0,1%. Увеличение в электролите концентрации ванадиевой кислоты приводит к увеличению в покрытии содержани  молибдена . Так, при электроосаждении без ванадиевой кислоты наличие молибдена восадке составл ет не более 1%, При электроосаждении в присутствии .ванадиевой кислоты 5-30 г/л содержание молибдена в осадке измен етс  от 1,9 до 3,1% соответственно. .Прочность сцеплени  получаемых покрытий определ етс  методом многократного изгиба образцов при толщине покрыти  50 мкм. Испытани  провод тс  на медной и стальной основе. При многократном изгибе до изломаотслаивание покрыти  не происходит, что указывает на прочное сцепление с основой.

Микротвердость получаемых покрытий измен етс  в зависимости от ре .жимов электроосаждени  от 600 до 1100 кг/мм .

Внутренние напр жени , измерен . ные методом раст жени -сжати  ленточного , катода, составл ют 7-- 11 кгс/см(внутренние напр жени дл  сплава хром-молибден составл ют 3040 кгс/см.

Износостойкость определ ют на машине СМЦ-2 при рабочей поверхност . образца 12,5 см, скорости вращени  200 об/мин, длине пути 30000 м; в качестве контртела используют сталь ЗОХГСА. При этих режимах испытаний износ составл ет 9-14 мг, что на 35-40% меньше, чем дл  покрыти  хром-молибден.

Полученное покрыти  обладают высокой пластичностью и высокой износостойкостью . При толщине сло  . выше 15 мкм покрытие беспористоё.

Коррозионную стойкость определ ю ускоренным методом в 3%-ном раствор хлористого натри  на потенциостате

Молибденова  кислота, г/л

П-5827. Дл  сплава хром-молибденванадий коррозионна  стойкость несколько выше, чем дл  сплава хроммолибден . Так, при потенциале + 0,5В коррозионный ток дл  сплава хром-2 молибден-ванадий равен 0,01 мА/дм , дл  сплава хром-молибден - 0,4 мА/дмСкорость осаждени  покрыти  в зависимости от режимов электролиза составл ет 0,6-2 мкм/мин. Состав электролита практически не оказывает вли ни  на скорость осаждени . Гладкие качественные осадки получают до толщины покрыти  300 мкм.

Рассеивающую способность электролита определ ют методом разрезного катода. В зависимости от температуры электроосаждени  рассеивающа  способность измен етс  от 50 до 70%, при этом состав электролита не оказывает вли ни  на рассеивающую способность.

Агрессивность электролита определ ют при 20, 50 и 70°С в зависимости от температуры и концентрации ванадиевой кислоты.При 20С агрессивность составл ет 0,0008мг/см ч при 50 С - 0,0019 мг/см ч,при 70 С Oj0024 мг/см ч.. .

Предлагаемый электролит готов т следующим образом.

Хромовый ангидрид раствор ют в воде и добавл ют в необходимом ко .личестве серную кислоту. Полученный раствор нагревают до 70-80с и добавл ют расчетное количество молибденовой кислоты. Затем при перемешивании ввод т малыми порци ми ванадиевую кислоту до полного растворени .

Электролит действует как саморегулирующийс  по легирующим добавк Дл  этого добавл ют молибденовую и ванадиевую кислоты в избытке, т. е. более 28 и 30 г/л соответственно . Осадок указанных кислот, наход щийс  на дне ванны, не оказывает вли ни  на процесс электроосаждени  и свойства получаемых покрытий .

Результаты электролиза при разны составах электролита и режимах представлены в таблице.

Таблица

28

28

Толщина покрыти , мкм

Микротвердость,

7111816

Продолжение таблицы

46

24

96

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электролит для нанесения покрытий на основе хрома, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту и молибдат-ионы, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения выхода по току и физико-механических свойств покрытий за счет образования сплава хром-молибденванадий, он дополнительно содержит ванадиевую кислоту, а в качестве источника молибдат-ионов - молибде45 новую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

   хромовый ангидрид Серная кислота Молибденовая 190-250 2,5-4,0 50 кислота 10-28 Ванадиевая кислота 5,0-30.