CS253963B1 - Elektrolytická lázeň pro katodické vylučování cínových povlaků - Google Patents

Abstract

Řešení se týká elektrolytické lázně pro katodické vylučování cínových povlaků a řeší technický problém vylučování cínových povlaků obsahujících zabudované částice grafitu, které podstatně zlepšují některé mechanické vlastnosti těchto cínových povlaků. Podstata řešejjí spočívá v tom, ze elektrolytická lázeň, která sestává z vodného roztoku solí cínu a dalších přísad, obsahuje dále částice grafitu o velikosti v rozsahu 0,1 až 10/um v množství 40 až 300 g/litr.

Description

Vynález se týká elektrolytické lázně pro katodické vylučováni cínových povlaku.

Pro dosaženi dobrých kluzných vlastností strojních dílu jsou často užívány cínové, galvanicky vyloučené povlaky. Typickým užitím je například cínování pístních kroužku nebo záběhové vrstvy na pokovených pístech. Také zvýšení odolnosti proti oděru lze v mnoha případech u ocelových částí dosáhnout galvanickým cínováním a následným tepelným zpracováním vyloučeného povlaku, životnost cínového povlaku běžných tlouětěk je zvláště při náročných provozních podmínkách, například vyšší prašnosti a podobně, relativně nízká a zvyšování tloušžky povlaku obvykle nepřináší žádoucí efekt. Při tepelném zpracování cínových povlaku je pro dosažení optimálních vlastností difuzní vrstvy nezbytné užít oceli s obsahem uhlíku vyšším než 1 %. To působí často problémy vzhledem k dalším požadovaným vlastnostem výsledného výrobku.

Jinou známou cestou zvyšování odolnosti galvanicky nanášených povlaků proti odírání je přísada vhodných pevných částic, například karbidu křemíku, grafitu a podobně do galvanické lázně, čímž se získá vyloučená kovová vrstva nebo matrice, která obsahuje tyto částice, které jí dodávají různé vlastnosti, například zvýšenou tvrdost nebo samomaznost. Jako příklad lze uvést zveřejněnou patentovou přihlášku NSR č.2363 943, kde je popsán způsob nanášení otěruvzdorných povlaků na kovových předmětech. Povlaky se zde nanášejí v elektrolytické lázni obsahující jako základní složku síran cínatý, další pomocké složky a přísadu pevných částic.

253 993

Jako vhodné pevné částice se zde uvádějí částice karbidu křemíku, krbidu wolframu, fluoridu uhlíku (CP), molybdensulfidu a synthetické pryže.

Pro některé aplikace, například pro podmínky suchého tření, přípravu difuzních vrstev odolných proti opotřebení a ocelových součástí se věak vyžádují galvanicky vyloučené cínové povlaky obsahující zabudované částice grafitu, které těmto povlakům dodávají samomazné vlastnosti. Snaha o vyřešení tohoto problému je uvedena v britském patentovém spisu č. 1 256 954, kde je popsáno elektrolytické nanášení slitinových povlaku, mimo jiné kombinace cín-nikl, cín-niob a cín-mšč, které obsahují zabudované pevné částice, mimo jiné také částice grafitu. Vlastní proces věak v zájmu potlačení shlukovaní částic vyžaduje intenzivní probublávání elektrolytické lázně, například stlačeným vzduchem, přičemž jak velikost vzduchových bublin, tak i charakter jejich proudění musí být přesně definovány, takže se například uvádí, že optimálních výsledků se dosáhne, jestliže proud plynu naráží na pokovanou plochu pod úhlem menším než 45*.

Nedostatkem známých elektrolytických lázní je, že neumožňují nanášení čistě cínových povlaků obsahujících částice grafitu, přičemž postupy nanášení slitinových povlaků obsahujících cín jsou navíc neúměrně technologicky náročné, zároveň jsou slitinové povlaky pro tvorbu difusních vrstev odolných proti opotřebení nevhodné, neboí po tepelném zpracování povlaků se výrazně zhoršuje jejich přilnavost a mechanické vlastnosti.

Uvedené nedostatky známých elektrolytických lázní odstraňuje elektrolytická lázeň podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že elektrolytická lázeň obsahuje částice grafitu o velikosti v rozsahu 0,1 až 10y(mi v množství 40 až 500 g/litr.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá v tom, že elektrolytická lázeň podle vynálezu umožňuje vylučování čistě cínové matrice obsahující zabudované částice grafitu, zvyšující otěruvzdornost vzniklého povlaku, a to bez technologicky náročného

253 963 probublávání lázně plynem, kterého je třeba při vylučováni slitinových matric obsahujících cín. Další výhoda elektrolytické lázně podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje získat difuzní vrstvy optimálních vlastnosti i na ocelích s obsahem uhlíku nižším než 0,8 % hmot.

Vynález je jeho provedení.

dále objasněn na dvou neomezujících příkladech

Příklad č. 1:

Lázeň o složení:

Sn SO^ h₂so₄ kys. vinná grafit želatina

-naftol teplota proud, hustota

100	g/1
30	g/1
30	g/1
200	g/1
2	g/1
1	g/1
18 qz 25 *C

0,5^10 A/dm²

Vyloučený povlak je šedý, matný, dobře leštitelný, přilnavostí a tažností se neliší od běžných cínových povlaků. Obsahuje 3 % hmot. grafitu, který zvyšuje otěruvzdornost cínového povlaku nejméně o 50

Příklad č. 2:

Lázeň 0 složení: NagSnO^^^O	80	g/1
NaOH	12	g/1
CH,COO Na 3	30	g/1
grafit	100	g/1
teplota	65 oz 70*0

proud, hustota 2<k4 A/dm

Vyloučený povlak je hladký, tmavý, matný a dobře leštitelný. Obsahuje 2 % hmot. grafitu. Lázeň má velmi dobrou hloubkovou účinnost. Povlaky vyloučené z uvedených lázní mají po krátké

2S3 963 době záběhu koeficient tření až o 50 % nižěí a jejich opotřebení je nižěf podle okolností provozu o 30 200 % než u povlaku cínových. Při užití pro přípravu oděruvzdorných difuzních vrstev lze připravit difuzni vrstvy optimálních vlastností i na ocelích s obsahem uhlíku nižším nez 0,8 ¢.

Elektrolytická lázeň pro katodické vylučování cínových po-» vlaků obsahujících podle vynálezu grafit, je vhodná zejména pro vylučování cínových povlaku vystavených v provozu trvale nebo přechodně suchému tření, například cínových povlaku na pístech a válcích spalovacích motorů, v kluzných ložiskách vystavených trvale teplotě vyěěí než 200*Ca podobně.

předmEt vynálezu

Claims (1)

1. předmEt vynálezu

   Elektrolytická lázeň pro katodické vylučování cínových povlaků, která sestává z vodného roztoku solí cínu zvolených ze skupiny obsahující síran cínatý, halogenidy cínu, hexafluorokřemičitan cínatý, hydroxidy cínu, cínatany a ciničitany alkalických kovů a tetrafluoroboritan cínatý a dalěf přísady, vyznačující se tím, že obsahuje částice grafitu o velikosti v rozsahu 0,1 až 10^/um v množství 40 až 300 g/litr.