RU2424382C1 - Electrolyte-suspension on base of iron for production of wear resistant coating on parts of machines including nano powder on base of tungsten carbide - Google Patents
Electrolyte-suspension on base of iron for production of wear resistant coating on parts of machines including nano powder on base of tungsten carbide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2424382C1 RU2424382C1 RU2009138955/02A RU2009138955A RU2424382C1 RU 2424382 C1 RU2424382 C1 RU 2424382C1 RU 2009138955/02 A RU2009138955/02 A RU 2009138955/02A RU 2009138955 A RU2009138955 A RU 2009138955A RU 2424382 C1 RU2424382 C1 RU 2424382C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- electrolyte
- tungsten carbide
- suspension
- iron
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области порошковой гальванотехники, а именно к материалам для получения композиционных гальванических покрытий, может быть использовано для создания износостойких покрытий в условиях единичного, серийного и массового производства.The present invention relates to the field of powder electroplating, and in particular to materials for the production of composite galvanic coatings, can be used to create wear-resistant coatings in conditions of a single, serial and mass production.
Известен электролит железнения для получения покрытий на детали машин, состоящий из хлористого железа, воды и соляной кислоты [1, с.23].Known ironing electrolyte to obtain coatings on machine parts, consisting of ferric chloride, water and hydrochloric acid [1, p.23].
Недостатком электролита для получения покрытий на детали машин является то, что износостойкость покрытий относительно невысока.The disadvantage of electrolyte for producing coatings on machine parts is that the wear resistance of the coatings is relatively low.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является электролит-суспензия на основе железа для получения износостойких покрытий на детали машин, включающий порошок карбида вольфрама с размерами частиц 1-10 мкм.The closest technical solution, selected as a prototype, is an electrolyte suspension based on iron to obtain wear-resistant coatings on machine parts, including tungsten carbide powder with particle sizes of 1-10 microns.
Недостатком применения известного электролита-суспензии является необходимость в постоянном направленном перемещении частиц дисперсной фазы к катоду, а также невысокая износостойкость и физико-механические свойства полученных покрытий [2, с.45, 193].The disadvantage of using the known electrolyte suspension is the need for constant directional movement of the particles of the dispersed phase to the cathode, as well as the low wear resistance and physical and mechanical properties of the obtained coatings [2, p. 45, 193].
Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы повысить устойчивость процесса нанесения покрытий, износостойкости и физико-механические свойства покрытий.The task of the invention is to increase the stability of the coating process, wear resistance and physico-mechanical properties of the coatings.
Поставленная задача решается тем, что в качестве дисперсной фазы применяются нанопорошки на основе карбида вольфрама с размером частиц 0,1 мкм и менее.The problem is solved in that as a dispersed phase, nanopowders based on tungsten carbide with a particle size of 0.1 μm or less are used.
Указанные нанопорошки получают из отходов твердого сплава марки ВК8, содержащего 8% кобальта и 92% карбида вольфрама, методом электроэрозионного диспергирования. Экспериментально установлено, что химический состав нанопорошка, полученного из указанной марки твердого сплава, незначительно отличается от исходного.These nanopowders are obtained from wastes of a VK8 grade alloy containing 8% cobalt and 92% tungsten carbide by electroerosive dispersion. It was experimentally established that the chemical composition of the nanopowder obtained from the indicated grade of hard alloy slightly differs from the initial one.
Технологическая установка для получения нанопорошков из отходов твердых сплавов состоит из источника питания искровыми разрядами, реактора и системы управления. В реакторе между электродами находятся гранулы - куски сплава произвольной формы и размеров. Электроды изготавливаются из диспергируемого материала. Межэлектродный промежуток заполняется дистиллированной водой так, что слой гранул погружен в эту жидкость.A technological installation for obtaining nanopowders from solid alloy waste consists of a spark source power supply, a reactor, and a control system. In the reactor between the electrodes are granules - pieces of an alloy of arbitrary shape and size. The electrodes are made of dispersible material. The interelectrode gap is filled with distilled water so that the granule layer is immersed in this liquid.
Соприкасаясь, гранулы образуют множество электрических контактов, соединенных в межэлектродном промежутке последовательно-параллельно. Один разрядный импульс между электродами вызывает в слое гранул, погруженных в рабочую жидкость, искрение во многих местах. В местах контакта материал гранул может быть не только расплавлен, но и доведен до более высоких температур, при которых возможно испарение и взрывное удаление материала. При этом частицы вещества отрываются от поверхности гранул и мгновенно охлаждаются жидкостью. В результате электрической эрозии возникают частицы преимущественно сферической формы.In contact, the granules form many electrical contacts connected in series in parallel between the electrode gap. One discharge pulse between the electrodes in the layer of granules immersed in the working fluid sparks in many places. At the points of contact, the material of the granules can be not only melted, but also brought to higher temperatures at which evaporation and explosive removal of the material is possible. In this case, the particles of the substance come off the surface of the granules and are instantly cooled by a liquid. As a result of electrical erosion, particles of a predominantly spherical shape arise.
ПримерExample
Технология приготовления электролита-суспензииElectrolyte suspension technology
1. Простой хлористый электролит железнения (FeCl2·4H2O - 300 г/л, НСl - 0,8-1,5 г/л) приготавливается по стандартной методике [1, с.23].1. Simple ferrous chloride electrolyte (FeCl 2 · 4H 2 O - 300 g / l, НСl - 0.8-1.5 g / l) is prepared according to the standard method [1, p.23].
2. Электролит-суспезию с добавлением нанопорошков на основе карбида вольфрама получают следующим образом:2. The electrolyte suspension with the addition of nanopowders based on tungsten carbide is obtained as follows:
Для получения максимальной износостойкости в приготовленный электролит железнения вводят небольшими порциями нанопорошок на основе карбида вольфрама в концентрации 100 г/л и тщательно перемешивают. Ввиду того что размер частиц порошка в суспензии до 1 мкм, достаточно предварительного перемешивания суспензии перед осаждением покрытия и отсутствует необходимость в постоянном направленном перемещении частиц к катоду.To obtain maximum wear resistance, nanopowders based on tungsten carbide at a concentration of 100 g / l are introduced into small amounts in the prepared ironization electrolyte and mixed thoroughly. Due to the fact that the particle size of the powder in the suspension is up to 1 μm, preliminary mixing of the suspension before deposition of the coating is sufficient and there is no need for a constant directional movement of particles to the cathode.
Режимы железнения: плотность катодного тока - 40-60 А/дм2, температура электролита - 60-80°С. Материал анода - Сталь 10 ГОСТ 1050-88, катод - палец поршневой двигателя СМД-14/18/20 (площадь поверхности - 1,3 дм2), время нанесения покрытия - 40-60 мин (до толщины слоя - 0,5 мм на сторону).Ironing modes: cathodic current density - 40-60 A / dm 2 , electrolyte temperature - 60-80 ° С. The anode material is Steel 10 GOST 1050-88, the cathode is the finger of the piston engine SMD-14/18/20 (surface area - 1.3 dm 2 ), the coating time is 40-60 minutes (up to a layer thickness of 0.5 mm to the side).
Электролит-суспензия с частицами размером до 1,0 мкм кинетически устойчив и из технологических соображений наиболее пригоден для получения композиционных гальванических покрытий. В процессе электроосаждения электролит в перемешивании не нуждается. Под действием частиц порошка на основе карбида вольфрама размером до 0,1 мкм происходит искажение кристаллической решетки металла. Наибольшую твердость имеют покрытия с явно выраженными дефектами кристаллической решетки. Электролит-суспензия на основе карбида вольфрама с размером частиц до 0,1 мкм способствует увеличению микротвердости и износостойкости покрытий деталей машин.The electrolyte suspension with particles up to 1.0 μm in size is kinetically stable and, for technological reasons, is most suitable for producing composite galvanic coatings. In the process of electrodeposition, the electrolyte does not need mixing. Under the action of powder particles based on tungsten carbide up to 0.1 μm in size, the crystal lattice is distorted. Coatings with pronounced defects in the crystal lattice have the greatest hardness. An electrolyte suspension based on tungsten carbide with a particle size of up to 0.1 μm helps to increase the microhardness and wear resistance of coatings of machine parts.
Применение в качестве дисперсной фазы нанопорошков на основе карбида вольфрама с размером частиц 0,1 мкм и менее вместо порошка карбида вольфрама с размерами частиц 1-10 мкм позволяет повысить устойчивость процесса (отсутствует необходимость перемешивания электролита в течение всего времени нанесения покрытия), относительную износостойкость (ГОСТ 23.208-79 Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытания материалов на износостойкость при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы) покрытий деталей машин в среднем на 20%, а вместе с тем увеличить их ресурс. Увеличение ресурса деталей машин позволит снизить затраты на их восстановление и ремонт.The use of tungsten carbide nanopowders with a particle size of 0.1 μm or less instead of tungsten carbide powder with a particle size of 1-10 microns as a dispersed phase can increase the stability of the process (there is no need to mix the electrolyte during the entire coating time), relative wear resistance ( GOST 23.208-79 Ensuring wear resistance of products — Method for testing materials for wear resistance by friction against non-rigidly fixed abrasive particles) of machine parts coatings by an average of 20%, and together in order to increase their resource. Increasing the resource of machine parts will reduce the cost of their restoration and repair.
Источники информацииInformation sources
1. Мелков М.П. Электролитическое наращивание деталей машин твердым железом. Саратов: Приволжское книжное издательство, 1964. - 204 с.1. Melkov M.P. Electrolytic build-up of machine parts with solid iron. Saratov: Volga Book Publishing House, 1964. - 204 p.
2. Бородин И.Н. Порошковая гальванотехника. - М.: Машиностроение, 1990. - 240 с.2. Borodin I.N. Powder electroplating. - M.: Mechanical Engineering, 1990. - 240 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009138955/02A RU2424382C1 (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Electrolyte-suspension on base of iron for production of wear resistant coating on parts of machines including nano powder on base of tungsten carbide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009138955/02A RU2424382C1 (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Electrolyte-suspension on base of iron for production of wear resistant coating on parts of machines including nano powder on base of tungsten carbide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009138955A RU2009138955A (en) | 2011-04-27 |
RU2424382C1 true RU2424382C1 (en) | 2011-07-20 |
Family
ID=44731293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009138955/02A RU2424382C1 (en) | 2009-10-21 | 2009-10-21 | Electrolyte-suspension on base of iron for production of wear resistant coating on parts of machines including nano powder on base of tungsten carbide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2424382C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610381C2 (en) * | 2015-07-13 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" | Iron based electrolytic suspension for wear resistant coatings |
RU2816237C1 (en) * | 2023-04-04 | 2024-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова" | Electrolytic deposition method of iron coating |
-
2009
- 2009-10-21 RU RU2009138955/02A patent/RU2424382C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610381C2 (en) * | 2015-07-13 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" | Iron based electrolytic suspension for wear resistant coatings |
RU2816237C1 (en) * | 2023-04-04 | 2024-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова" | Electrolytic deposition method of iron coating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009138955A (en) | 2011-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Beltowska-Lehman et al. | Optimisation of the electrodeposition process of Ni-W/ZrO2 nanocomposites | |
Kumar et al. | Surface modification of die steel materials by EDM method using tungsten powder-mixed dielectric | |
Rudnik et al. | Electrodeposition of nickel/SiC composites in the presence of cetyltrimethylammonium bromide | |
Mohajeri et al. | Electrodeposition of Ni/WC nano composite in sulfate solution | |
JP5442757B2 (en) | Suitable electrode for hydrogen generation cathode | |
Li et al. | Structural and corrosion behavior of Ni-Cu and Ni-Cu/ZrO2 composite coating electrodeposited from sulphate-citrate bath at low Cu concentration with additives | |
Li et al. | Preparation and characterization of PbO 2 electrodes modified with polyvinyl alcohol (PVA) | |
Kullaiah et al. | Effect of TiO 2 nanoparticles on hydrogen evolution reaction activity of Ni coatings | |
Lu et al. | Electrochemical decrease of sulfide in sewage by pulsed power supply | |
KR20200005828A (en) | Porous Ni-Al-Mo Cathod for Alkaline Water Electrolysis, Preparation Method thereof and Ni-Al-Mo Coating Material for Thermal Spray | |
Hapon et al. | Co-Mo-W galvanochemical alloy application as cathode material in the industrial wastewater treatment processes | |
Zeng et al. | Preparation and characterization of electrodeposited Ni-CeO2 nanocomposite coatings with high current density | |
Ved et al. | Electroplating and functional properties of Fe-Mo and Fe-Mo-W coatings | |
RU2424382C1 (en) | Electrolyte-suspension on base of iron for production of wear resistant coating on parts of machines including nano powder on base of tungsten carbide | |
Cai et al. | Assessment of cathode materials for Ni (ii) reduction in microbial electrolysis cells | |
CN101333673A (en) | Electrolytic solution for preparing nano ceramic coatings by micro-arc oxidation | |
MD3488G2 (en) | Process for hydrogen electrolytic obtaining | |
Xu et al. | Current efficiency of recycling aluminum from aluminum scraps by electrolysis | |
CN100445430C (en) | Anti-chlorine ion corrosion Ni-Cr nano composite coating and preparing method and use | |
RU2469111C1 (en) | Method of producing copper powder from copper-containing ammoniate wastes | |
Belevskii et al. | Anodic dissolution of surface layers as a means of increasing the microhardness of alloy coatings of iron group metals with tungsten prepared by induced codeposition | |
Nozdrin et al. | Features of electrodeposition of “nickel-chromium diboride nanopowder” composite coatings | |
Rudnik et al. | The effect of Cs+ ions on codeposition of SiC particles with nickel | |
RU2558327C2 (en) | Method of production of zinc based composite coatings | |
Zhang et al. | Effects of graphene oxide and current density on structure and corrosion properties of nanocrystalline nickel coating fabricated by electrodeposition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111022 |