RU1813812C - Process for applying composite chromium coatings - Google Patents

Process for applying composite chromium coatings

Info

Publication number
RU1813812C
RU1813812C SU4917234A RU1813812C RU 1813812 C RU1813812 C RU 1813812C SU 4917234 A SU4917234 A SU 4917234A RU 1813812 C RU1813812 C RU 1813812C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
mol
diamond
coating
amount
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Ильин
Юрий Александрович Краснятов
Анатолий Васильевич Шифанов
Вадим Юрьевич Гриняев
Александр Иванович Шебалин
Original Assignee
Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Томское Отделение Охтинского Научно-Исследовательского Объединения "Пластполимер"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова, Томское Отделение Охтинского Научно-Исследовательского Объединения "Пластполимер" filed Critical Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority to SU4917234 priority Critical patent/RU1813812C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1813812C publication Critical patent/RU1813812C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C25D15/02Combined electrolytic and electrophoretic processes with charged materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Использование: получение электрохимических композиционных покрытий на металлических издели х. Сущность изобретени : в электролит хромировани , содержащий ионы хрома и серную кислоту, ввод т ультрадисперсный порошок алмаза в количестве 0,5-2,5 г/л. Предварительно порошок облучают потоком электронов с поглощенной дозой не менее 7 Мрад в окислительной среде, содержащей не менее 2,5 моль гидроокиси аммони  на 1 моль порошка . 4 табл.Usage: obtaining electrochemical composite coatings on metal products x. SUMMARY OF THE INVENTION: An ultrafine diamond powder in an amount of 0.5-2.5 g / l is added to a chromium plating electrolyte containing chromium ions and sulfuric acid. The powder is preliminarily irradiated with an electron stream with an absorbed dose of at least 7 Mrad in an oxidizing medium containing at least 2.5 mol of ammonium hydroxide per 1 mol of powder. 4 tab.

Description

со Сwith C

Изобретение относитс  к электрохимии и предназначено дл  получени  электрохимических композиционных покрытий не металлических издели х,The invention relates to electrochemistry and is intended to produce electrochemical composite coatings of non-metallic products,

Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости покрыти .An object of the invention is to increase the wear resistance of a coating.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  композиционных гальванических покрытий, включающем электроосаждение в электролите, содержащем ионы осаждаемого металла, кислоту и ультрадисперсный порошок и последующую термообработку в течение 2-2,5 ч, согласно изобретению в качестве порошка электролит содержит ультрадисперсный порошок алмаза в количестве 0,5-2,5 г/л электролита , предварительно облученный потоком электронов с поглощенной дозой не менее 7 Мрад в окислительной среде, содержащей не менее 2,5 моль окислител  на 1 мольThis goal is achieved by the fact that in the method for producing composite electroplated coatings, including electrodeposition in an electrolyte containing ions of a deposited metal, acid and ultrafine powder and subsequent heat treatment for 2-2.5 hours, according to the invention, the electrolyte contains ultrafine diamond powder in the amount of 0.5-2.5 g / l of electrolyte, previously irradiated with an electron stream with an absorbed dose of at least 7 Mrad in an oxidizing medium containing at least 2.5 mol of oxidizer per 1 mol

алмаза, а термообработку провод т при температуре 150-200°С.diamond, and heat treatment is carried out at a temperature of 150-200 ° C.

В известных технических решени х не имеетс  признаков, сходных с признаками, отличающими за вл емое решение от прототипа . За счет того, что в электролите диспергирован ультрадисперсный порошок (УДП) алмаза, частицы которого зар жены положительным зар дом при облучении потоком электронов в окислительной среде, покрыти , получаемые путем электроосаждени , имеют более высокую износостойкость , т.к. положительно зар женные частицы алмаза быстрее, равномерней и прочнее осаждаютс  в покрытии.In the known technical solutions there are no features similar to those distinguishing the claimed solution from the prototype. Due to the fact that ultrafine diamond powder is dispersed in the electrolyte, the particles of which are charged with a positive charge when irradiated with an electron flow in an oxidizing medium, coatings produced by electrodeposition have higher wear resistance, because positively charged diamond particles precipitate faster, more uniformly and more firmly in the coating.

Способ осуществл етс  следующим образом . Ультрадисперсный порошок алмаза с размером частиц менее 0,03 мкм смешивают с окислителем (гидроокисью аммони ) в количестве 2,5; 3,0; 3,5 моль на 1 моль алмаза (т.е. 10,41 г; 12,5 г; 14,58 г гидроокисиThe method is carried out as follows. An ultrafine diamond powder with a particle size of less than 0.03 μm is mixed with an oxidizing agent (ammonium hydroxide) in an amount of 2.5; 3.0; 3.5 mol per 1 mol of diamond (i.e. 10.41 g; 12.5 g; 14.58 g of hydroxide

100100

-l

соwith

i2 гоi2 th

аммони  NHnOH на 1 г алмаза) и подвергают облучению потоком ускоренных электронов до поглощени  дозы 7; 8; 10 Мрад. После этого порошок алмаза диспергируют в количестве 0,5; 1,5:2,5 г/л в электролите, содер жащем 200 г/л хромового ангидрида и 2 г/л серной кислоты.ammonium NHnOH per 1 g of diamond) and is irradiated with a stream of accelerated electrons until a dose of 7 is absorbed; 8; 10 mrad. After that, the diamond powder is dispersed in an amount of 0.5; 1.5: 2.5 g / l in an electrolyte containing 200 g / l of chromic anhydride and 2 g / l of sulfuric acid.

Изделие, выполненное из стали 20 в виде диска диаметром 30 мм и толщиной 1 мм, подвергают электроосаждению в полученном электролите при температуре 55 ±3 °С и токе с удельной величиной 60 ±3 А/дм . Затем изделие подвергают термической обработке при температуре 150; 175; 200°С в течение 2 ч в термопечи типа СНОЛ-1,6; 2,5, 1/11-И2.The product, made of steel 20 in the form of a disk with a diameter of 30 mm and a thickness of 1 mm, is subjected to electrodeposition in the obtained electrolyte at a temperature of 55 ± 3 ° C and a current with a specific value of 60 ± 3 A / dm. Then the product is subjected to heat treatment at a temperature of 150; 175; 200 ° C for 2 hours in a thermal furnace of the type SNOL-1,6; 2.5, 1/11-I2.

Исследование удельной износостойкости покрытий проводилось по схеме плотность-плотность . В качестве контртела использовалс  диск из инструментальной стали Р6М5. Удельный износ (уменьшение веса на единицу истираемой поверхности) измер лс  при относительной скорости движени  8 м/с через БОО м пути при удельном давлении 0,5 кг/см2. Уменьшение веса образцов определ лось взвешивани м на аналитических весах ВЛА-200-М с точностью до 0,0001 г.The study of specific wear resistance of coatings was carried out according to the density-density scheme. A P6M5 tool steel disk was used as a counterbody. Specific wear (weight reduction per unit of abradable surface) was measured at a relative speed of 8 m / s through the BOO m path at a specific pressure of 0.5 kg / cm2. The weight reduction of the samples was determined by weighing on an analytical balance VLA-200-M with an accuracy of 0.0001 g.

Результаты исследований по определению оптимальных количеств УДП алмаза диспергированного в электролите, температуры термообработки, количества окислительной среды и поглощенной дозы излучени  приведены соответственно в табл.1; 2; 3; 4.The results of studies to determine the optimal amounts of UVD of diamond dispersed in the electrolyte, heat treatment temperature, amount of oxidizing medium and absorbed radiation dose are given in Table 1, respectively; 2; 3; 4.

Из табл.1 видно, что оптимальное количество диспергированного ультрадисперсного порошка алмаза на 1 л электролита составл ет 0,5-2,5 г/л. При уменьшении количества УДП алмаза (меньше 0,5 г/л) в электролите удельный износ покрыти  увеличиваетс . Увеличение количества УДП алмаза более 2,5 г/л на удельный износ покрыти  не вли ет, а стоимость электролита и следовательно покрыти  значительно увеличиваетс .It can be seen from Table 1 that the optimum amount of dispersed ultrafine diamond powder per 1 liter of electrolyte is 0.5-2.5 g / l. As the amount of diamond UVD (less than 0.5 g / l) in the electrolyte decreases, the specific wear of the coating increases. An increase in the amount of diamond UVD of more than 2.5 g / l does not affect the specific wear of the coating, and the cost of the electrolyte and therefore the coating increases significantly.

Таким образом, дальнейшее увеличение содержани  УДП алмаза в электролите экономически нецелесообразно.Thus, a further increase in the content of diamond UDP in the electrolyte is not economically feasible.

Из табл,2 видно,что количество окислител  при облучении УДП алмаза потоком электронов должно быть не менее 2,5 моль на 1 моль алмаза. При меньшем количествеFrom table 2 it is seen that the amount of oxidizing agent upon irradiation of the UDP of diamond with an electron stream should be at least 2.5 mol per 1 mol of diamond. With less

окислител  износостойкость покрыти  снижаетс .oxidizing agent the wear resistance of the coating is reduced.

Из табл.3 видно, что оптимальна  поглощенна  доза излучени  ультрадисперсным порошком алмаза составл ет не менее 7From table 3 it is seen that the optimal absorbed radiation dose by ultrafine diamond powder is at least 7

Мрад. При поглощенной дозе менее 7 Мрад удельный износ покрыти  возрастает. При поглощенной дозе даже значительно превышающей 7 Мрад удельный износ практически не измен етс .Mrad. At an absorbed dose of less than 7 Mrad, the specific wear of the coating increases. At a absorbed dose even significantly exceeding 7 Mrad, the specific wear practically does not change.

Из табп.4 видно, что оптимальной температурой термообработки  вл етс  150- 200°С. При температуре термообработки ниже и выше указанной величины удельный износ покрыти  возрастает, так как при низкой температуре не происходит отжиг покрыти  и следоватепьно не происходит удалени  водорода из покрыти , а при температуре выше 200°С происходит графити- заци  частиц алмаза. И то и другоеFrom Table 4 it can be seen that the optimum heat treatment temperature is 150-200 ° C. At a heat treatment temperature below and above the indicated value, the specific wear of the coating increases, since at a low temperature the coating does not anneal and hydrogen does not subsequently remove from the coating, and at a temperature above 200 ° C diamond particles are graphitized. Both

увеличивает удельный износ покрыти .increases the specific wear of the coating.

Сравнительные испытани  за вл емого способа и прототипа показали, что удельный износ издели  покрыти , полученного за вл емым способом, составл ет 29Comparative tests of the claimed method and the prototype showed that the specific wear of the coating product obtained by the claimed method is 29

мг/см , покрыти , полученного способом- прототипом 39 мг/см , т.е. износостойкость за вл емого гальванического покрыти  в 1.34 раза выше износостойкости покрыти , полученного способом-прототипом.mg / cm, of the coating obtained by the prototype method of 39 mg / cm, i.e. the wear resistance of the claimed galvanic coating is 1.34 times higher than the wear resistance of the coating obtained by the prototype method.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ получени  композиционны х хромовых покрытий, включающий электроосаждение в электролите, содержащем ионы хрома, серную кислоту и ультрадисперсный порошок, и последующую термообработку в течении 2-2,5 ч, отличающий с   тем, что, с целью повышени  износостойкости , порошок перед электроосаждением облучают потоком электронов сA method of producing composite chromium coatings, including electrodeposition in an electrolyte containing chromium ions, sulfuric acid and ultrafine powder, and subsequent heat treatment for 2-2.5 hours, characterized in that, in order to increase wear resistance, the powder is irradiated before electrodeposition electrons with поглощенной дозой не менее. 7 Мрад в среде , содержащей не менее 2,5 моль гидроокиси аммони  на 1 моль порошка, в качестве ультрадисперсного порошка берут порошок алмаза в количестве 0,5-2,5 г/л, а термообработку провод т при 150-200°С.absorbed dose of at least. 7 Mrad in a medium containing at least 2.5 mol of ammonium hydroxide per 1 mol of powder, diamond powder in an amount of 0.5-2.5 g / l is taken as an ultrafine powder, and heat treatment is carried out at 150-200 ° C. f ft ) л и 11 a 1f ft) l and 11 a 1 Таблица 2table 2 Таблица 3Table 3 Таблица 4Table 4
SU4917234 1991-03-05 1991-03-05 Process for applying composite chromium coatings RU1813812C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4917234 RU1813812C (en) 1991-03-05 1991-03-05 Process for applying composite chromium coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4917234 RU1813812C (en) 1991-03-05 1991-03-05 Process for applying composite chromium coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1813812C true RU1813812C (en) 1993-05-07

Family

ID=21563910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4917234 RU1813812C (en) 1991-03-05 1991-03-05 Process for applying composite chromium coatings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1813812C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013007605A1 (en) 2011-07-14 2013-01-17 Element Six Limited Single crystal diamond substrates for synthesis of single crystal diamond material
US8884251B2 (en) 2010-06-03 2014-11-11 Element Six Limited Diamond tools

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бородин И.Н. Упрочнение деталей, композиционными покрыти ми. М.: Машиностроение, 1982, с.92-95. Авторское свидетельство СССР № 1523598, кл. С 25 D 15/00, 1989. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8884251B2 (en) 2010-06-03 2014-11-11 Element Six Limited Diamond tools
US8884252B2 (en) 2010-06-03 2014-11-11 Element Six Limited Diamond tools
US8890091B2 (en) 2010-06-03 2014-11-18 Element Six Limited Diamond tools
WO2013007605A1 (en) 2011-07-14 2013-01-17 Element Six Limited Single crystal diamond substrates for synthesis of single crystal diamond material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Randin et al. DTA and X‐ray studies of electroless nickel
US4086153A (en) Method of producing a composite coated steel sheet
DE2834946A1 (en) ELECTROCHEMICAL TREATMENT PROCEDURE
US4248943A (en) Sodium sulfur container with chromium/chromium oxide coating
RU1813812C (en) Process for applying composite chromium coatings
EP0052056B1 (en) Method for producing a selective absorption sheet of solar radiation and the product
US4412892A (en) Pretreatment of superalloys and stainless steels for electroplating
US3082157A (en) Electrodeposition of tin
CN112095096A (en) Zinc-series low-slag phosphating agent and preparation method thereof
Yolshina et al. Development of an electrode for lead-acid batteries possessing a high electrochemical utilization factor and invariable cycling characteristics
CN100567583C (en) The method of directly electrodepositing zinc-nickel alloy on magnesium alloy surface
Mori et al. Polymer plating of 6-substituted-1, 3, 5-triazine-2, 4-dithiols on magnesium alloys and applications of the plated alloys
Danilov et al. Electrocatalytic processes on Pb/PbO2 electrodes at high anodic potential
WO1982003095A1 (en) High-rate chromium alloy plating
CN106801239B (en) A kind of preparation method of super-hydrophobic magnesium alloy coating
CN105040072B (en) Method for preparing iron/amorphous iron silicon boron wastewater composite degradation coating on surface of magnesium alloy
Li et al. Chromate passivation of hot dipped Zn25Al alloy coatings
AN Electrocodeposition and Mechanical Properties of Nickel-Tungsten Carbide Cermets
US2459365A (en) Electrolytic protective surface treatment of magnesium base alloys
SU836237A1 (en) Suspension for electrophoretic metallopolymer coating
Malyshev et al. Influence of Electrolysis Parameters on Mo and W Coatings Electrodeposited from Tungstate, Molybdate and Tungstate-Molybdate Melts
Hyie et al. Corrosion protection on heat treated steels
Yao et al. The Research on Coating of Electroless Ni-WP Ternary Alloys
SU1523598A1 (en) Method of producing composite chromium coatings
JPH0573835B2 (en)