CS217038B1

CS217038B1 - Electrolytic bath for cathodic deposition of iron-phosphorus alloy coatings with dispersed graphite

Info

Publication number: CS217038B1
Application number: CS778480A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Holpuch; Ilja Nykl
Original assignee: Vladimir Holpuch; Ilja Nykl
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1980-01-21
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Elektrolytická lázeň pro katodické vylučování slitinových povlaků železo-fosfor s dispergovaným grafitem sestávající z vodného roztoku soli železa, sloučenin fosforu, anorganických a organických přísad a přídavku intersticiélní sloučeniny grafitu s kyselinou sírovou.Electrolytic bath for cathodic deposition of iron-phosphorus alloy coatings with dispersed graphite consisting of an aqueous solution of iron salt, phosphorus compounds, inorganic and organic additives and the addition of an interstitial graphite compound with sulfuric acid.

Description

Vynález se týká elektrolytické lázně pro katodické vylučování slitinových povlaků fosfor-železo, obsahujícíoh dispergovaný grafit. Povlaky vykazují dobré kluzné vlastnosti a vysokou otěruvzdornost, zvláště při nevhodných mazacích režimech.The present invention relates to an electrolytic bath for cathodic deposition of phosphor-iron alloy coatings containing dispersed graphite. The coatings exhibit good sliding properties and high abrasion resistance, especially in unsuitable lubrication modes.

Pro zlepšení kluzných vlastností elektrolyticky vyloučených slitinových povlaků železo-fosfor, obsahujících 3 až 10 % fosforu, je výhodné dispergovat v nich částice grafitu o velikosti 1 až 5 yU v konoentraci 1 až 5 % hmotnostních. Vzhledem k poměrné novosti uvedených slitinových povlaků není dosud popsána žádná lázeň pro vylučování těchto povlaků, obsahujících grefit.In order to improve the sliding properties of the electrolytically deposited iron-phosphorus alloy coatings containing 3 to 10% phosphorus, it is advantageous to disperse therein graphite particles having a size of 1 to 5 yU in a concentration of 1 to 5% by weight. Due to the relative novelty of said alloy coatings, no bath for the deposition of these grefite-containing coatings has been described so far.

Jistou analogii lze hledat v povlacích železo-grefit, Jejichž přípravu popisuje D.Loeffler: Galvanotechnik, 65 /1974/, č. 5, s. 360 až 363 a Galvanotechnik, 69 /1978/ č. 10, s.A certain analogy can be found in the iron-grefite coatings, the preparation of which is described by D. Loeffler: Galvanotechnik, 65 (1974), No. 5, pp. 360-363, and Galvanotechnik, 69 (1978), No. 10, p.

904 až 905. ^uvedený postup spočívá ve vylučování povlaků železo-grafit z jázní se síranem amonným chlazeným na 10 °C.904 and 905. ^The lines procedure involves deposition of the coating from the iron-graphite jázní ammonium sulfate cooled to 10 ° C.

Tímto postupem lze získat kvalitní povlaky jen krátce po nesezení lázně, během provozu se na hranách a rozích objevuje Černý, drsný povlak, který po průchodu 5 až 10 Ah/1 pokryje celý pokovovaný předmět. Proto je pro daný případ tento postup nepoužitelný.In this way, high-quality coatings can be obtained only shortly after the bath has failed to settle, during operation a black, rough coating appears on the edges and corners, covering the entire metallized article after passing 5 to 10 Ah / l. Therefore, this procedure is not applicable in the present case.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny elektrolytickou lázní podle vynálezu, jejíž podetetou je vodný roztok solí železa, sloučenin fosforu, anorganických a organických přísad a přídavek intersticiální sloučeniny grafitu s kyselinou sírovou.The above drawbacks are overcome by the electrolytic bath of the invention, which is based on an aqueous solution of iron salts, phosphorus compounds, inorganic and organic additives and the addition of an interstitial compound of graphite with sulfuric acid.

vin

Vyloučení slitinových povlaků železo-fosfor a dispergovaným grafitem umožňuje lázeň podle vynálezu tím, že k lázni pro vylučování slitinových povlaků železo-fosfor se přidásá intersticiální sloučenina grafitu s kyselinou sírovou, připravená bud chemickou reakcí grafitu v prostředí koncentrované kyseliny sírové působením omezeného množství oxidačních činidel, nebo elektrochemickou oxidací grafitu ve zředěné kyselině sírové. V obou případech je reakční směs silně míchána, reakce je prováděna za teplot 5G °C a po skončení reakce je grafit vymýván vodou do pH výluhu 1 až 2. Takto upravený grafit je přidáván do lázně v množství 20 až 200 g/l> Čemuž odpovídá 1 až 5 % hmotnostních grafitu v povlaku.The elimination of iron-phosphorus alloy coatings and dispersed graphite allows the bath of the invention by adding an interstitial compound of graphite with sulfuric acid prepared by chemical reaction of graphite in concentrated sulfuric acid by treatment with a limited amount of oxidizing agents, or by electrochemical oxidation of graphite in dilute sulfuric acid. In both cases, the reaction mixture is vigorously stirred, the reaction is carried out at a temperature of 5 ° C and after the reaction the graphite is eluted with water to a pH of leachate of 1 to 2. The treated graphite is added to the bath at 20 to 200 g / l. 1 to 5% by weight of graphite in the coating.

Úpravou neztrácí grafit své kluzné vlastnosti, vylučovaný povlak je hladký, matný, tmavě zbarvený.The graphite does not lose its sliding properties, the deposited coating is smooth, matt, dark colored.

Mechanické vlastnosti povlaku jsou zachovány, kluzné výrazně zlepšeny, odolnost proti otěru stoupá na tři až čtyřnásobek ve srovnání s povlakem bez grafitu. Vynález je objasněn na dvou příkladech, jimiž není předmět vynálezu ani vymezen, ani vyčerpán.The mechanical properties of the coating are maintained, sliding significantly improved, the abrasion resistance increases by three to four times that of a graphite-free coating. The invention is illustrated by two examples, by which the subject matter of the invention is neither defined nor exhaustive.

Příklad 1Example 1

100 g grafitu se smísí a 800 g koncentrované HgSO^ a 60 g HMOj. Směs se za stálého míchání zahřeje na 70 °C a na této teplotě se udržuje po dobu 5 hodin, řotom se směs ochladí a zfiltruje. Grafit na filtru se promývá destilovanou vodou do pH výluhu 1 až 2. Upravený grafit se postupně vmísí do 1 1 lázně o složení:100 g of graphite are mixed and 800 g of concentrated H 2 SO 4 and 60 g of HMO 3. The mixture is heated to 70 ° C with stirring and maintained at this temperature for 5 hours, then cooled and filtered. The graphite on the filter is washed with distilled water until the pH of the extract is 1 to 2. The treated graphite is gradually mixed into a 1 liter bath with the following composition:

200 g/1 FiClg . 4 HgO 20 g/1 UaH₂P0₂ pH 0,8 - upréveno HC1 t - 50 až 60 °C proudová hustota 2 až 5A/dm200 g / L of FiClg. 4 HgO 20 g / l UaH ₂ P0 ₂ pH 0,8 - reverse to HCl t - 50 to 60 ° C current density 2 to 5A / dm

Vyloučený povlak Je hladký, matný, tmavěšedý a obsahuje přibližně 3 % hmotnostní grafftu a 10 %* hmotnostních fosforu.The deposited coating is smooth, matte, dark gray and contains approximately 3% graffiti and 10% phosphorus by weight.

¢17036¢ 17036

Příklad 2Example 2

Suspenzí 100 g grafitu v 800 ml 25%ní HgSO^ je po dobu 9 hodin veden proud 9 A. Anoda je platinová, katoda je z grafitu a je opatřena sáčkem z filtrační tkaniny. Suspenze je zahřívána na 80 °C a intenzivně míchána.A current of 9 A is passed through a suspension of 100 g of graphite in 800 ml of 25% H 2 SO 4 for 9 hours. The anode is platinum, the cathode is graphite and is provided with a filter cloth bag. The suspension is heated to 80 ° C and stirred vigorously.

Po 9 hodinách je elektrolýza ukončena, grafit je odfiltrován a promyt vodou do pH výluhu 1 až 2. Potom se grafit vmíchán do 1 1 lezně o složení:After 9 hours, the electrolysis is complete, the graphite is filtered off and washed with water until the pH of the extract is 1-2.

200 g/1 PeClg . 4 HgO g/1 NaH₂PO₂pH 0,8 - upraveno HC1 t b 50 až 60 °C proudová hustota 2 až 5 A/dm .200 g / l PeClg. 4 HgO g / l NaH ₂ PO ₂ pH 0.8 - adjusted HCl tb 50 to 60 ° C current density 2 to 5 A / dm.

Vyloučený povlak je hladký, matný a tmavěředý a obsahuje přibližně 2,5 % hmotnostních grafitu a 5 % hmotnostních fosforu. Slitinové povlaky železo-fosfor s dispergovaným grafitem jsou vhodné pro veškeré povrchy namáhané třením, zvláště s nedokonalým režimem mazání,The deposited coating is smooth, matte and dark-red and contains approximately 2.5% by weight of graphite and 5% by weight of phosphorus. The iron-phosphor alloys with dispersed graphite are suitable for all surfaces subject to friction, especially with an imperfect lubrication regime,

Claims

Electrolytic bath for cathodic deposition of iron-phosphorous alloyed graphite coatings in an amount of 0.5 to 10% by weight, consisting of an aqueous solution of precipitated element salts, inorganic and organic additives, characterized in that 1 liter bath contains 50 to 500 g of iron salts 1 to 50 g of phosphorus compounds and the addition of 20 to 200 g of an interstitial compound of graphite with sulfuric acid containing one sulphate group SO4 per 10 to 1000 carbon atoms.