RU2125126C1

RU2125126C1 - Method of electrolytic chrome-plating in low-concentrated electrolyte

Info

Publication number: RU2125126C1
Application number: RU98102322A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Малинин
Original assignee: Малинин Владимир Федорович
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 1999-01-20

Abstract

FIELD: electroplating, mechanical engineering, instrumentation engineering and other fields of engineering. SUBSTANCE: process is effected in electrolyte based on chromic anhydride, strontium sulfate, strontium compounds (oxide, hydroxide, carbonate and chromate) introduced for reducing of strontium sulfate and artificial technical cryolite at 70-120 g/l of CrO₃. Concentration of compound introduced for reducing of solubility of strontium sulfate is determined from weight ratio of Sr²⁺•CrO₃=250=270 with subsequent conversion for the compound formula. EFFECT: improved appearance of coatings. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому хромированию, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других областях техники. The invention relates to the field of electroplating, in particular to electrolytic chromium plating, and can be used in mechanical engineering, instrument making and other technical fields.

Известны способы хромирования в саморегулирующихся электролитах (Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник в 2-х томах. Под ред. М.А.Шлугера. - М.: Машиностроение. - Т.1, 1985, с. 135). Однако такие способы приемлемы для высоких концентраций хромового ангидрида и не позволяют вести процесс при концентрациях его ≈ 100 г/л и менее, так как при растворении в электролите сульфата стронция до насыщения концентрация сульфат-ионов превышает допустимую. Known methods of chromium plating in self-regulating electrolytes (Galvanic coatings in mechanical engineering. Handbook in 2 volumes. Edited by M.A.Sluger. - M.: Mechanical engineering. - T.1, 1985, p. 135). However, such methods are acceptable for high concentrations of chromic anhydride and do not allow the process to be carried out at concentrations of ≈ 100 g / l or less, since when the strontium sulfate is dissolved in the electrolyte before saturation, the concentration of sulfate ions exceeds the permissible level.

Наиболее близок к предлагаемому способ хромирования в саморегулирующемся электролите, по которому в электролит вводят соединения стронция /оксид, гидроксид, карбонат или хромат/, позволяющие понизить растворимость в хромовом электролите сульфата стронция и установить нужную концентрацию сульфат-ионов /Терентьева И.И. Электролитическое хромирование. Обзор иностранных изобретений. М. : Изд-е ЦНИИ патентной информации и технико-экономических исследований, 1966, с. 11/. Однако данный способ при рекомендованных в нем концентрациях вводимого соединения стронция не позволяет получать качественные по внешнему виду покрытия в низкоконцентрированном электролите, который в качестве комплексного фторидсодержащего соединения содержит искусственный технический криолит. При этом осаждаются серые и серо-зеленые покрытия. Применение же криолита в хромовых электролитах предпочтительнее кремнефторидов, так как снижается агрессивность электролита. Closest to the proposed method of chromium plating in a self-regulating electrolyte, by which strontium compounds (oxide, hydroxide, carbonate or chromate) are introduced into the electrolyte, which make it possible to reduce the solubility of strontium sulfate in the chromium electrolyte and establish the desired concentration of sulfate ions / Terentyev I.I. Electrolytic chromium plating. Overview of foreign inventions. M.: Publishing House Central Research Institute of Patent Information and Technical and Economic Research, 1966, p. eleven/. However, this method, at the recommended concentrations of the strontium compound introduced therein, does not allow obtaining coatings that are qualitative in appearance in a low-concentration electrolyte, which contains artificial technical cryolite as a complex fluoride-containing compound. In this case, gray and gray-green coatings are deposited. The use of cryolite in chromium electrolytes is preferable to silicofluorides, since the aggressiveness of the electrolyte decreases.

Цель изобретения - улучшение внешнего вида покрытий в саморегулирующемся по сульфат-ионам низкоконцентрированном электролите при 70-120 г/л хромового ангидрида, имеющем в качестве комплексного фторидсодержащего соединения искусственный технический криолит. The purpose of the invention is to improve the appearance of coatings in a low-concentrated electrolyte self-regulating by sulfate ions at 70-120 g / l of chromic anhydride, which has an artificial technical cryolite as a complex fluoride-containing compound.

Поставленная цель достигается тем, что в электролите при 70 - 120 г/л хромового ангидрида, имеющем в качестве комплексного фторидсодержащего соединения искусственный технический криолит, саморегулирование по сульфат-ионам осуществляется при концентрации соединения стронция /оксида, гидроксида, карбоната или хромата/, вводимого для уменьшения растворимости сульфата стронция, определяемой из соотношения по массе: Sr²⁺ • CrO₃ = 250 - 270 с последующим пересчетом на формулу этого соединения.This goal is achieved by the fact that in an electrolyte at 70-120 g / l of chromic anhydride, which has an artificial technical cryolite as a complex fluoride-containing compound, self-regulation by sulfate ions is carried out at a concentration of the strontium / oxide, hydroxide, carbonate or chromate / compound introduced for reduce the solubility of strontium sulfate, determined from the ratio by weight: Sr ²⁺ • CrO ₃ = 250 - 270 with subsequent conversion to the formula of this compound.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного значительно большей концентрацией вводимого соединения стронция при определенном соотношении между концентрацией хромового ангидрида и концентрацией вводимых ионов стронция. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных способов хромирования не позволил выявить заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию "существенные отличия". Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive method differs from the known significantly higher concentration of the introduced strontium compound with a certain ratio between the concentration of chromic anhydride and the concentration of introduced strontium ions. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty." Analysis of known methods of chromium plating did not allow to reveal the proposed method, which allows us to conclude that the proposed method meets the criterion of "significant differences".

Процесс хромирования по предлагаемому способу осуществляется при плотностях тока 25-60 А/дм², температуре 50-65^oС. Выход по току 14-24%. Микротвердость покрытий 850-1000 кг/мм².The chromium plating process according to the proposed method is carried out at current densities of 25-60 A / dm ² , a temperature of 50-65 ^o C. The current output is 14-24%. The microhardness of the coatings is 850-1000 kg / mm ² .

В качестве примера в таблице даны составы электролитов по предлагаемому способу, здесь же приведены составы электролитов по способу-прототипу. В интервале i_к = 20-130 А/дм² и t = 50-71^oС по способу-прототипу осаждаются только серо-зеленые покрытия. При хромировании по предлагаемому способу в зависимости от i_к и t осаждаются блестящие, полублестящие и "молочные" покрытия, не отличающиеся по внешнему виду от покрытий из универсального электролита. Например, при i_к= 20-25 А/дм² и t =50-55^oС осаждаются полублестящие покрытия. С увеличением плотности тока до 30-60 А/дм² и t = 50 - 60^oС осадки блестящие. При t = 65^oС и i_к = 30 - 40 А/дм² осадки "молочные". Внешний вид покрытий зависит от концентрации вводимого иона стронция и не зависит от того, какое это соединение - оксид, например, или гидроксид.As an example, the table shows the compositions of electrolytes by the proposed method, it also shows the compositions of electrolytes by the prototype method. In the range i _k = 20-130 A / dm ² and t = 50-71 ^o C according to the prototype method, only gray-green coatings are deposited. When chrome plating according to the proposed method, depending on i _to and t, shiny, semi-brilliant and “milk” coatings are deposited, which do not differ in appearance from universal electrolyte coatings. For example, when i _k = 20-25 A / dm ² and t = 50-55 ^o C, semi-shiny coatings are deposited. With an increase in current density up to 30-60 A / dm ² and t = 50 - 60 ^o С precipitation is brilliant. At t = 65 ^o C and i _k = 30 - 40 A / dm ^{2 the} precipitation is “milk”. The appearance of the coatings depends on the concentration of the introduced strontium ion and does not depend on whether this compound is an oxide, for example, or hydroxide.

Варьирование концентрации в интервале 0,1 - 1,5 г/л не влияет на внешний вид покрытий и в прототипе, и в предлагаемом способе; вне этого интервала концентраций криолита качество покрытий везде неудовлетворительное. Концентрацию сульфата стронция ниже 2,8 г/л использовать нецелесообразно, так как не достигается предел его растворимости. Varying the concentration in the range of 0.1 - 1.5 g / l does not affect the appearance of the coatings in the prototype and in the proposed method; outside this range of cryolite concentrations, the quality of coatings is everywhere unsatisfactory. The concentration of strontium sulfate below 2.8 g / l is impractical to use, since its solubility limit is not reached.

Claims

The method of electrolytic chromium plating in an electrolyte containing 70-120 g / l of chromic anhydride, strontium sulfate, a strontium compound selected from the group consisting of oxide, hydroxide, carbonate or chromate, introduced to reduce the solubility of strontium sulfate, and artificial technical cryolite, characterized in that the concentration of the strontium compound introduced is determined from the mass ratio Sr ²⁺ • CrO3 = 250 - 270, followed by conversion to the formula of this compound.