PL111164B1 - Method of deposition of hard iron-nickel coatings at lowered temperature - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku, jest sposób osadzania twardych powlok zelazonniklowych w obnizonej temperaturze, do regeneracji zuzytych powierzchni czesci maszyn, szczególnie pracujacych w srodowi¬ skach korodujacych.Znane sa siarczanowe, chlorkowe i mieszane ka¬ piele do osadzania powlok stopowych Fe-Ni*. Ka¬ piele te pracuja w temperaturach powyzej 70°C.Wysoka temperatura pracy tych kapieli powoduje powazne trudnosci technologiczne jak znaczne ubyt¬ ki kapieli wskutek parowania i zwiazana z tym koniecznosc czestej korektuiry elektrolitu, intensyw¬ ne dzialanie toksyczne i korodujace kapieli w obre¬ bie stanowiska pracy, niska trwalosc w podwyz¬ szonej temperaturze stosowanych powszechnie ma¬ terialów na wykladziny wanien galwanicznych, przestoje technologiczne zwiazane z koniecznoscia nagrzewania kapieli do wymaganej temperatury.Znana jest kapiel galwaniczna do osadzania twar¬ dych powlok zelaznych w obnizonej temperaturze np. wedlug patentu polskiego nr 86 171. Kapiel ta zawiera 450—600 g/l chlorku zelazawego i 1,5—2 g/l czystego chlorowodoru. Proces osadzania powloki zelaznej przebiega w kapieli o temperaturze 20— 40°C, przy gestosci pradu osadzania w granicach 10—40 A/dm2 i przy zastosowaniu rozpuszczalnych anod zelaznych. Twardosc osadzonej powloki wy¬ nosi nieco ponad 500 HV, a szybkosc osadzania za¬ wiera sie w granicach 0,23—0,38 mm/h. Kapiel ta ma zastosowanie do regeneracji zarówno elerrien- 10 15 20 25 tów stalowych, jak i zeliwnych, jednakze nie pra¬ cujacych w srodowiskach korodujacych, na których dzialanie powloka zelazna nie jest odporna.Znane sa równiez niklowe kapiele chlorkowe, pracujace w obnizonej temperaturze. Nalezy do nich np. kapiel Woodsa, wymieniona w opisie patento¬ wym St. Zjedn. Am. nr 3 645 861, o skladzie: NiCl2-6H20 — 240 g/l i HC1 — 12,5% wagowo. Ka¬ piel ta pracuje w temperaturze pokojowej przy zwy¬ klej dla takich kapieli gestosci pradu okolo 2—3 A/dm2. Jednoskladnikowe powloki osadzane z ta¬ kich kapieli maja szczególne wlasnosci, dzieki któ¬ rym znajduja specjalne zastosowania.W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych wspomina sie o osadzaniu powloki (o grub. 2 |xm) na podloze stali nierdzewnej w celu zwiekszenia przyczepnosci osadzanej nastepnie powloki platy¬ nowej, nie dajacej sie osadzic bezposrednio na pod¬ loze stali nierdzewnej. Jednakze powloki osadzane w temperaturze pokojowej z kapieli, których pod¬ stawowym skladnikiem jest chlorek niklawy (jak np. w kapieli wg opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 3 645 861) cechuja sie wysokimi rozciagajacymi naprezeniami wewnetrznymi, powodujacymi wyste¬ powanie pekniec i zluszczen powloki przy jej wiek¬ szych grubosciach. Praktycznie nie daje sie osa¬ dzic powloki bez defektów o grubosci powyzej 0,04 mm. Kapiele takie calkowicie nie znajduja za¬ stosowania do osadzania powlok regeneracyjnych o wymaganych grubosciach do ok. 1,5 mm. 111164111164 3 Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych nie¬ dogodnosci. Cel ten zostal osiagniety przez opra¬ cowanie sposobu nakladania powlok z kapieli o nastepujacym skladzie: chlorek zelazawy FeCl2-4H20 — 340 g/l — 380 g/l chlorek niklawy NiClt-6H20 — 130 g/l — 180 g/l chlorowodór HC1 — 1-^2 gA Temperature pracy kapieli ustalono na poziomie 30°C. Przy gestosci pradu osadzania 30 A/dm2 uzy¬ skano powloki o wysokiej przyczepnosci do podloza, niskiej scieralnosci i twardosci ok. 560 HV, zawie¬ rajace 8% Ni. Szybkosc osadzania takiej powloki wynosi ok. 0,35 mm/h. W procesie zastosowano roz¬ puszczalne anody zelazne.Okazalo sie, ze dodatek chlorku niklawego do ka¬ pieli zelaznej w obnizonej temperaturze jej pracy nie spowodowal wystapienia nasilenia defektów w powloce do grubosci ok. 1,5 mm, dyskwalifikujacych ja do celów regeneracyjnych. W czasie pracy ka¬ pieli obnizalo sie w niej stezenie chlorku niklawe¬ go, a tym samym zmniejszala sie zawartosc % Ni w powloce. I tak, przy stezeniu chlorku niklawego 130 g/l w kapieli, w powloce zawartosc Ni wyno¬ sila juz tylko 6%.Uwzgledniajac wyniki przeprowadzonych badan, wykazujacych ze powloka stopowa Fe — Ni posia¬ da zadowalajaca odpornosc korozyjna przy zawar¬ tosci powyzej 6% Ni, a natomiast jej odpornosc na zuzycie oraz twardosc obniza sie przy zawartosci w niej powyzej 8% Ni, ustalono jako optymalna za¬ wartosc Ni w powloce w granicach 6—8%.W celu osadzania powlok o takiej zawartosci ni¬ klu nalezy okresowo uzupelniac stezenie chlorku niklawego w kapieli. Spadek stezenia chlorku ni¬ klawego w kapieli w zakresie od 180—130 gA na¬ stepuje w ciagu ok. 240 AhA pracy kapieli. Rów¬ noczesnie nalezy utrzymywac stala gestosc kapieli w granicach 1,29—1,30 g/cm3, gdyz w granicach tej gestosci uzyskano powloki o najwyzszej jakosci bez defektów w formie pekniec lub zluszczen. 10 15 20 30 35 40 Przyklad. Przed osadzaniem powloki stopo¬ wej Fe — Ni regenerowana powierzchnie czesci poddaje sie obróbce przygotowawczej, a mianowicie oszlifowaniu az do usuniecia wszelkich nierównosci i ubytków wyniklych w eksploatacji, odtluszczeniu w roztworze NaOH, starannemu wyplukaniu, wy¬ trawieniu w 30% roztworze kwasu siarkowego przez 30—60 s pradem o gestosci ok. 50 A/dm* i znowu starannemu wyplukaniu w wodzie. Bezposrednio po tych czynnosciach przygotowawczych regenero^ wana czesc umieszcza sie w kapieli do osadzania powlok stopowych Fe — Ni o skladzie: 340 gA chlor¬ ku zelazawego, 180 g/l chlorku niklawego, 2 gA chlo¬ rowodoru i o temperaturze ok. 30°C.Proces osadzania powloki rozpoczyna sie od ge¬ stosci pradu ok. 2 A/dm2, która w ciagu paru mi¬ nut zwieksza sie stopniowo do 30 A/dm2. W ciagu 60 min. uzyskuje sie powloke o grubosci 350 jim.Udzial wagowy Ni w powloce wynosil 8%. Twar¬ dosc powloki wynosila srednio 560 HV. Powloka po¬ siadala zadawalajaca przyczepnosc do podloza, a jej odpornosc na zuzycie przewyzszala dwukrotnie odpornosc na 'zuzycie stali weglowej w stanie za¬ hartowanym. Stwierdzono wysoka odpornosc na ko¬ rozje osadzonej powloki.Zastrzezenie patentowe Sposób osadzania twardych powlok zelazo-niklo¬ wych w obnizonej temperaturze, zawierajacych 6—8% Ni, znamienny tym, ze stosuje sie kapiel za¬ wierajaca 340—380 g/l chlorku zelazawego, 1801— 130 g/l chlorku niklawego i 2 gA chlorowodoru z gestoscia utrzymywana w granicach 1,29—1,30 g/cm3, przy czym proces osadzania przebiega przy tem¬ peraturze kapieli ponizej 40°C i gestosci pradu 30 A/dm2, a uzyskana twardosc osadzonej powloki Fe — Ni jest wyzsza niz 550 HV.LDA — Zaklad 2 — zam. 842/81 — 95 eg2.Cena 45 %l PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób osadzania twardych powlok zelazo-niklo¬ wych w obnizonej temperaturze, zawierajacych 6—8% Ni, znamienny tym, ze stosuje sie kapiel za¬ wierajaca 340—380 g/l chlorku zelazawego, 1801— 130 g/l chlorku niklawego i 2 gA chlorowodoru z gestoscia utrzymywana w granicach 1,29—1,30 g/cm3, przy czym proces osadzania przebiega przy tem¬ peraturze kapieli ponizej 40°C i gestosci pradu 30 A/dm2, a uzyskana twardosc osadzonej powloki Fe — Ni jest wyzsza niz 550 HV. LDA — Zaklad 2 — zam. 842/81 — 95 eg2. Cena 45 %l PL