CS243681B1

CS243681B1 - Elektrolytická lázeň pro katodická vylučování niklových povlaků

Info

Publication number: CS243681B1
Application number: CS844646A
Authority: CS
Inventors: Ilja Nykl; Vladimir Holpuch
Original assignee: Ilja Nykl; Vladimir Holpuch
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS464684A1

Abstract

Řešení se týká elektrolytická lázně pro katodická vylučování niklových povlaků a řeší se jí· technický problém vylučování niklových povlaků obsahujících současně částice karbidu křemíku a grafitu. Podstata řešení spočívá v tom, že elektrolytická lázeň kromě základních složek, to jest ve vodě rozpustné soli niklu, ústrojné složky a látky snižující povrchové napětí, dále obsahuje částice karbidu křemíku v množství 10 až 500 g/1 a částice grafitu v množství 1 až 150 g/1, přičemž částice karbidu křemíku a grafitu jsou přítomny ve vzájemném hmotnostním poměru 10 : 1 až 3:1, přitom průměr částic karbidu křemíku je v rozmezí 0,1 až 1 O^um.

Description

Vynález se týká elektrolytická lázně pro katodická vylučováni niklových povlaků, obsahující ve vodě rozpustná soli niklu zvolená ze skupiny obsahující síran nikelnatý, bromid nikelnatý a jodid nikelnatý, anidosulfonan nikelnatý, fluoroboritan nikelnatý a sulfosalioylan nikelnatý, a dále ústrojnou složku a látky snižující povrchová napětí.

Povrchy extrémně namáhaných součástí se pro zvýSení odolnosti proti oděru opatřují různými typy galvanických povlaků. Z těchto povlaků dosáhly nejrozaáhlejšího užití tvrdé chromové povlaky a v poslední době také niklové povlaky, obsahující částice karbidu křemíku.

Chromování namáhaných povrchů je časově a energeticky náročné, vyloučení dostatečně kvalitních povlaků zvlážtě na vnitřních plochách součástí je spojeno s mnoha problémy, lázeň je poměrně agresivní a zdraví Škodlivá a dosáhne se jen malého smáčení chromovaných povrchů oleji a mazadly.

Sále je známo vytvářeni povlaků niklu s karbidem křemíku, které je popsáno například ve zveřejněné patentové přihlášce SE 1 621 129. Vytváření těchto povlaků je energeticky méně náročné a odolnost povlaků je vyšší než u povlaků chromových.

Povlaky obsahující karbid křemíku jsou značně odolné proti oděru za běžných okolností, s výjimkou případů suchého tření, kdy tyto povlaky mají sklon ke katastrofickému opotřebení, které může v důsledku násilného zastavení pohybujících se částí vést až k havárii.

Sále je známo nanáSenl niklových vrstev obsahujících částice grafitu, což je popsáno například ve zveřejněné přihláSce SE 2 634 128. Niklové povlaky obsahující částice grafitu se vyznačují samomaznými vlastnostmi, to je odolností proti zadření v podmínkách suchého tření, na druhé stranS věak mají v důsledku menSí mechanické pevnosti pomérnš nízkou odolnost proti oděru.

Snaha o sloučení výhodných vlastností přísady části karbidu křemíku e grafitu v niklová vrstvě je popsána ve zveřejněné přihláSce SE 2 112 684, kde je zmínka o současné přísadě karbidu křemíku a grafitového prášku do známé lázně pro nanášení niklových a železných vrstev.

Současná se zde věak uvádí, že získané vrstvy jsou velmi hrubé, práěkovité a částečně také houbovité, takže jsou pro technické použití nevhodné.

Sále ee zde uvádí, že přítomnost karbidu křemíku prakticky zastavuje vestavování grafitu do vrstvy. Sále ee konkrétně hovoří pouze o přísadě grafitu.

Z uvedeného rozboru je patrná, že se dosud ůspěěně nepodařilo vylučování niklových vrstev obsahujících současně částice karbidu křemíku a grafitu a dosáhnout kombinace výhod, která tyto přísady samy o sobě přinášejí.

Uvedené nedostatky známých elektrolytických lázní pro katodické vylučování niklových povlaků odstraňuje elektrolytická lázeň podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že kromě základních složek dále obsahuje částice karbidu křemíku v množství 10 ež 500 g/1 a částice grafitu v množství 1 až 150 g/1, přičemž částice karbidu křemíku a grafitu jsou přítomny ve vzájemném hmotnostním poměru 10 : 1 až 3 : 1, průměr částic karbidu křemíku je v rozmezí 0,1 až lOýťm a průměr části grafitu je v rozmezí 0,1 až 5/tm, přičemž lázeň má hodnotu pH v rozmezí 2 až 5,5.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá ve srovnání se známými řešeními v tom, Se popsaným složením elektrolytická lázně se dosáhne vylučování kvalitních niklových povlaků obsahujících současně částice karbidu křemíku a grafitu, čímž se dosáhne kombinace výhod, která tyto přísady samy o sobě přinášejí, nebot přísada karbidu křemíku zvySuje odolnost povlaku proti oděru a přítomnost grafitu vylučuje vznik suchého tření.

Přednosti elektrolytické lézně podle vynálezu jsou zřejmé i z déle uvedených příkladů konkrétního složení a podmínek procesu.

Příklad 1

Elektrolytické lázeň o složení:

NiSO₄ . 7H₂0	310 g/1
NiCl . 6H,0	50 g/1
H38O3	40 g/1
SiC	200 g/1
grafit	30 g/1
anionaktivní smáčedlo	0,5 g/1

teplota 50 až 60 °C, pH 3,2 až 4,5, proudová hustota 0,5 až 5 A/dm^

Lázeň umožňuje vylučovat niklové povlaky, obsahující 1,5 % hmoty SiC a 2% hmot. grafitu. Oba druhy částic jsou v povlaku rovnoměrně rozptýleny. Povlak je matný, tmavě ěedý a hladký*

P ř í k	lad 2
Lázeň 0	složení:
NiSO^ .	71^0	300 g/1
KBr		10 g/1
^H3^B03		40 g/1
SiC		200 g/1
grafit		20 g/1
anionaktivní smáčedlo	0,5 g/1
teplota		50 až 60 °C
pH 3,2 až 5
proudová hustota	1 až 10 A/dm‘

Povlaky vylučované z uvedených lázní mají nižěi koeficient tření, než povlak obsahující pouze SiC a vykazují podstatně nižší opotřebení než povlaky niklu, obsahující karbid křemíku. Míra opotřebení je nižěi,až o 80 %, snížení opotřebení se liší podle podmínek provozu.

Pro vylučování tlustých povlaků je vhodná lázeň obsahující nikl ve formě amidosulfonanu nikelnetého. Pro rychlé vylučování je pak například vhodná lázeň obsahující nikl ve formě chloridu nikelnetého.

Niklové povlaky nanášení z popsaných lázní jsou vhodné například pro ochranu obráběcích nástrojů proti opotřebení, pro pokovování pracovních povrchů válců a pístů spalovacích motorů, pro pokovování pohyblivých součástí hydraulických systémů a podobně.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Elektrolytická lázeň pro katodická vylučování niklových povlaků, obsahující ve vodě rozpustná soli niklu zvolená ze skupiny obsahující síran nikelnatý, bromid nikelnatý, jodid nikelnatý, amidosulfonan nikelnatý, fluoroboritan nikelnatý a sulfosalicylan nikelnatý, a dále ústrojnou složku a látky snižující povrchová napátí, vyznačující se tím, že dále obsahuje částice karbidu křemíku v množství 10 až 500 g/1 a částice grafitu v množství 1 až 150 g/1, přičemž částice karbidu křemíku a grafitu jsou přítomny ve vzájemném hmotnostním poměru 10 : 1 až 3 : 1, přitom průměr částic karbidu křemíku je v rozmezí 0,1 až 10 ^m a průměr části grafitu je v rozmezí 0,1 až 5^m a lázeň má hodnotu pH v rozmezí 2 ež 5,5.