RU2491370C1 - Solution to produce composite coating - Google Patents
Solution to produce composite coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491370C1 RU2491370C1 RU2012121134/02A RU2012121134A RU2491370C1 RU 2491370 C1 RU2491370 C1 RU 2491370C1 RU 2012121134/02 A RU2012121134/02 A RU 2012121134/02A RU 2012121134 A RU2012121134 A RU 2012121134A RU 2491370 C1 RU2491370 C1 RU 2491370C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- coating
- composite coating
- powder
- silver nitrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к композиционным никель-фосфорным покрытиям, получаемых методом химического осаждения на стальные изделия с целью увеличения их износостойкости, и может быть использовано в машиностроительной промышленности.The invention relates to composite nickel-phosphorus coatings obtained by chemical deposition on steel products in order to increase their wear resistance, and can be used in the engineering industry.
Известно композиционное покрытие с включением частиц тонкодисперсного порошка нитрида кремния (Авторское свидетельство №1808881 А, опуб. 15.04.1993, БИ №14). Покрытие отличается хорошей твердость, небольшими внутренними напряжениями, хорошей химической устойчивостью. Однако полученные покрытия имеет недостаточную износостойкость и повышенный коэффициент трения.Known composite coating with the inclusion of particles of finely divided powder of silicon nitride (Copyright certificate No. 1808881 A, publ. 04/15/1993, BI No. 14). The coating is characterized by good hardness, low internal stresses, and good chemical resistance. However, the resulting coating has insufficient wear resistance and an increased coefficient of friction.
Известно химически осажденное покрытие с совместным включением частиц различной химической природы (Патент РФ №2235803, Опуб. 10.09.2004, БИ №25), однако покрытия, полученные из этого раствора не обеспечивают длительный ресурс работы.Known chemically deposited coating with the joint inclusion of particles of different chemical nature (RF Patent No. 2235803, Pub. 10.09.2004, BI No. 25), however, coatings obtained from this solution do not provide a long service life.
Композиционное покрытие, содержащее частицы алмаза (Патент РФ №2375494 С2, опуб. 10.12.2009), позволяет повысить его микротвердость и износостойкость, но не обеспечивает низкий коэффициент трения.A composite coating containing diamond particles (RF Patent No. 2375494 C2, publ. 10.12.2009), allows to increase its microhardness and wear resistance, but does not provide a low coefficient of friction.
Наиболее близким по составу известен раствор для химического осаждения покрытия на изделия, состоящий из следующих компонентов, г/л: никель хлористый 20, натрий уксуснокислый 8, гипофосфит натрия 10. Температура раствора 80-85°С, рН=4,6. (Лататуев В.И. и др. Металлические покрытия химическим способом, - Барнаул, 1968. с.91).The closest in composition is a solution for chemical deposition of coatings on products consisting of the following components, g / l: nickel chloride 20, sodium acetate 8, sodium hypophosphite 10. The temperature of the solution is 80-85 ° C, pH = 4.6. (Latatuev V.I. et al. Metal coatings by the chemical method, - Barnaul, 1968. p. 91).
Однако недостаток данного раствора заключается в том, что скорость осаждения покрытия низкая и получаемые покрытия обладают низкой износостойкостью, повышенными коэффициентами трения.However, the disadvantage of this solution is that the deposition rate of the coating is low and the resulting coatings have low wear resistance, increased friction coefficients.
Перед авторами стояла задача получения композиционного покрытия на металлах, обладающего низкими коэффициентами трения, высокой износостойкостью, высокой скоростью осаждения покрытия.The authors were faced with the task of obtaining a composite coating on metals with low friction coefficients, high wear resistance, and a high deposition rate of the coating.
Эта задача решена тем, что в исходный раствор, содержащий хлорид никеля, натрий уксуснокислый, гипофосфит натрия, дополнительно введены порошок полититаната калия и нитрат серебра, компоненты взяты в следующем соотношении, г/л:This problem is solved in that an additional solution of potassium polytitanate and silver nitrate are additionally introduced into the initial solution containing nickel chloride, sodium acetate, sodium hypophosphite, the components are taken in the following ratio, g / l:
Никель хлористый - 20-25;Nickel chloride - 20-25;
Гипофосфит натрия - 8-15;Sodium hypophosphite - 8-15;
Натрий уксуснокислый - 8-15;Sodium acetic acid - 8-15;
Порошок полититаната калия - 1,5-15;Potassium polytitanate powder - 1.5-15;
Нитрат серебра - 0,5;Silver nitrate - 0.5;
Дистиллированная вода - 1 литр.Distilled water - 1 liter.
Порошок полититаната калия представляет собой слоистые нанокристаллы чешуйчатой формы, имеющие толщину 20-80 нм и значащий диаметр 200-800 нм. Порошок полититаната калия выпускается ООО «Нанокомпозит» по ТУ 2146 - 021 - 96961827 - 2008. Введение полититаната калия способствует повышению износостойкости, снижению коэффициента трения и увеличению скорости осаждения покрытия.Potassium polytitanate powder is a scaly layered nanocrystal having a thickness of 20-80 nm and a significant diameter of 200-800 nm. Potassium polytitanate powder is produced by Nanocomposite LLC according to TU 2146 - 021 - 96961827 - 2008. The introduction of potassium polytitanate contributes to increased wear resistance, reduced friction coefficient and increased deposition rate of the coating.
Нитрат серебра представляет собой бесцветные прозрачные кристаллы в виде пластинок или белых кристаллических палочек без запаха. Очень легко растворим в воде. Введение порошка способствует снижению коэффициента трения.Silver nitrate is a colorless transparent crystals in the form of plates or odorless white crystal rods. Very soluble in water. The introduction of powder helps to reduce the coefficient of friction.
Равномерность распределения частиц порошка полититаната калия в покрытии достигалась тщательным перемешиванием всех компонентов раствора с помощью магнитной мешалки с числом оборотов 10-40 об/мин.The uniform distribution of the particles of potassium polytitanate powder in the coating was achieved by thoroughly mixing all the components of the solution using a magnetic stirrer with a speed of 10-40 rpm.
Количество всех компонентов, входящих в раствор для химического осаждения покрытия, подбиралось экспериментально.The amount of all components included in the solution for chemical deposition of the coating was selected experimentally.
Пример получения покрытия химическим осаждением.An example of a coating by chemical deposition.
Раствор для химического осаждения покрытия готовят следующим образом: берут один литр дистиллированной воды и нагревают ее до 55-60°С. Затем при тщательном перемешивании (до полного растворения компонентов) последовательно вводят в воду расчетное количество никеля хлористого, натрия уксуснокислого, полититаната калия, нитрат серебра. Далее раствор нагревают до 80-85°С и по окончании нагрева добавляют в него расчетное количество гипофосфита. Перед загрузкой деталей в ванну температуру раствора для химического осаждения доводят до 90-92°С. Одним из необходимых условий при нанесении покрытия на изделие является поддержание в рабочей ванне: расчетной температуры, требуемой кислотности рН - 4,8-5. Температуру раствора поддерживают с помощью лабораторного автотрансформатора в пределах 90-92°С. Перемешивание осуществляют с помощью магнитной мешалки с числом оборотов 10-40 об/мин.A solution for chemical deposition of the coating is prepared as follows: take one liter of distilled water and heat it to 55-60 ° C. Then, with thorough stirring (until the components are completely dissolved), the calculated amount of nickel chloride, sodium acetate, potassium polytitanate, silver nitrate are successively introduced into water. Next, the solution is heated to 80-85 ° C and at the end of heating, the calculated amount of hypophosphite is added to it. Before loading parts into the bath, the temperature of the solution for chemical deposition is adjusted to 90-92 ° C. One of the necessary conditions for coating the product is to maintain in the working bath: the calculated temperature, the required acidity, pH - 4.8-5. The temperature of the solution is maintained using a laboratory autotransformer in the range of 90-92 ° C. Mixing is carried out using a magnetic stirrer with a speed of 10-40 rpm.
Для подтверждения эффективности предлагаемого раствора были подготовлены четыре раствора для химического осаждения покрытия (см. таблицу). Осаждение металлопокрытия велось на образцах из стали 40Х.To confirm the effectiveness of the proposed solution, four solutions were prepared for chemical deposition of the coating (see table). The deposition of metal coating was carried out on samples of steel 40X.
Подготовка поверхности перед осаждение покрытия стальных образцов осуществлялась следующим образом: обезжиривают венской известью, производят травление в растворе соляной кислоты в соотношении 100 г/л при температуре 25-30°С в течение 30-60 секунд и промывают проточной водой.The surface preparation before deposition of the coating of steel samples was carried out as follows: degrease with Viennese lime, etch in a solution of hydrochloric acid in the ratio of 100 g / l at a temperature of 25-30 ° C for 30-60 seconds and rinse with running water.
Испытание трибологических свойств полученного покрытия производились на возвратно-поступательной машине трения, скорость перемещения V=0,132 м/с, Р=20,2 МПа при температуре +23°С±2°С на воздухе. Покрытие наносилось на образцы из стали, а в качестве контртела использовались образцы как из стали, так и образцы с твердым смазочным покрытием, разработанным во ФГУП ОКТБ «ОРИОН» (Авторское свидетельство №1644489 А1, 30.09.89).The tribological properties of the resulting coating were tested on a reciprocating friction machine, displacement velocity V = 0.132 m / s, P = 20.2 MPa at a temperature of + 23 ° C ± 2 ° C in air. The coating was applied to samples of steel, and both steel and samples with a solid lubricant coating developed at FSUE OKTB ORION (Copyright certificate No. 1644489 A1, September 30, 89) were used as a counterbody.
Количественный состав испытуемых композиций приведен в таблице 1.The quantitative composition of the tested compositions are shown in table 1.
Изделия с покрытием, нанесенным химическим путем из предлагаемого раствора, были испытаны на опытном производстве ФГУП ОКТБ «ОРИОН».Products coated chemically from the proposed solution were tested at the pilot production of FSUE OKTB "ORION".
Результаты испытаний физико-механических свойств нанесенного покрытия представлены в таблице 2.The test results of the physico-mechanical properties of the applied coating are presented in table 2.
Как видно из результатов, представленных в таблице 2, разработанный состав раствора для получения композиционного покрытия позволяет получить пониженный коэффициент трения по стальным образцам и по твердым смазочным покрытиям, обеспечить повышенную износостойкость и увеличить скорость осаждения покрытия, а следовательно увеличить ресурс работы изделий. Разработанный раствор для химического осаждения испытан на опытном производстве ФГУП ОКТБ «ОРИОН».As can be seen from the results presented in table 2, the developed composition of the solution to obtain a composite coating allows to obtain a reduced coefficient of friction for steel samples and solid lubricant coatings, to provide increased wear resistance and increase the deposition rate of the coating, and therefore increase the life of the products. The developed solution for chemical deposition was tested at the pilot production of FSUE OKTB "ORION".
На основании вышеизложенного, а также с учетом проведенного патентно-информационного поиска, считаем, что разработанный нами «Раствор для получения композиционного покрытия» отвечает требованиям для признания его изобретением: новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость и может быть защищен патентом Российской Федерации.Based on the foregoing, and also taking into account the patent information search, we believe that the “Solution for Composite Coating” developed by us meets the requirements for recognition as an invention: novelty, inventive step, industrial applicability and can be protected by a patent of the Russian Federation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121134/02A RU2491370C1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Solution to produce composite coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121134/02A RU2491370C1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Solution to produce composite coating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2491370C1 true RU2491370C1 (en) | 2013-08-27 |
Family
ID=49163833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121134/02A RU2491370C1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Solution to produce composite coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2491370C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531219C1 (en) * | 2013-09-17 | 2014-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical precipitation of composite nickel-phosphorus coatings |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2235803C1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical precipitation of composite nickel covers |
CN101235496A (en) * | 2008-02-28 | 2008-08-06 | 武汉理工大学 | Method for preparing chemical composite plating crystal whisker enhancement nickel-base plating coat under magnetic field |
RU2375494C2 (en) * | 2007-08-01 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of production of metal-diamond chemical coating |
RU2451113C1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical deposition of composite coating |
-
2012
- 2012-05-22 RU RU2012121134/02A patent/RU2491370C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2235803C1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical precipitation of composite nickel covers |
RU2375494C2 (en) * | 2007-08-01 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of production of metal-diamond chemical coating |
CN101235496A (en) * | 2008-02-28 | 2008-08-06 | 武汉理工大学 | Method for preparing chemical composite plating crystal whisker enhancement nickel-base plating coat under magnetic field |
RU2451113C1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical deposition of composite coating |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531219C1 (en) * | 2013-09-17 | 2014-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical precipitation of composite nickel-phosphorus coatings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ma et al. | Anti-wear and friction performance of ZrO2 nanoparticles as lubricant additive | |
JP5674921B2 (en) | Solid lubricant | |
Zhang et al. | A novel eco-friendly water lubricant based on in situ synthesized water-soluble graphitic carbon nitride | |
Yıldıran Avcu et al. | Surface, Subsurface and Tribological properties of Ti6Al4V alloy shot peened under different parameters | |
Zhang et al. | One step synthesis of ZnO nanoparticles from ZDDP and its tribological properties in steel-aluminum contacts | |
CN107109617A (en) | Pass through nitriding or the surface treatment method of the steel element of carbo-nitriding, oxidation and then dipping | |
Sade et al. | Electroless Ni‐P Coatings: Preparation and Evaluation of Fracture Toughness and Scratch Hardness | |
Özkan et al. | Wear and corrosion resistance enhancement of chromium surfaces through graphene oxide coating | |
Wen et al. | Effect of mixing procedure of oleic acid and BN nanoparticles as additives on lubricant performance of PAO8 | |
Alirezaei et al. | Novel investigation on tribological properties of Ni–P–Ag–Al2O3 hybrid nanocomposite coatings | |
RU2491370C1 (en) | Solution to produce composite coating | |
Yazdani et al. | Comparison between microstructure, wear behavior, and corrosion resistance of plasma-nitrided and vacuum heat-treated electroless Ni–B coating | |
RU2451113C1 (en) | Solution for chemical deposition of composite coating | |
Wahab et al. | Gold quantum dots impair the tumorigenic potential of glioma stem-like cells via β-catenin downregulation in vitro | |
Nie et al. | Investigation of the tribological behaviour of cermets sliding against Si3N4 for seawater hydraulic components applications | |
Shcherbakov et al. | Elaboration and Investigation of metallic coating with inclusion of potassium polytitanate | |
Meng et al. | pH‐dependent lubrication mechanism of graphene oxide aqueous lubricants on the strip surface during cold rolling | |
Singh et al. | Effect of SiO 2 nanoparticles on the tribological behavior of Balanites Aegytiaca (Desert date) oil-based biolubricant | |
CN104830512B (en) | A kind of cold extrusion water base high molecular compounded lubricant and preparation method thereof | |
Alghani et al. | Formulation, tribological performance, and characterization of base oil with ZnO, graphene, and ZnO/graphene nanoparticles additives | |
RU2455391C1 (en) | Method to produce anti-friction composite coating on steel products | |
Xia et al. | Application of Nano-Crystalline Diamond in Tribology | |
RU2509176C1 (en) | Solution for chemical deposition of composite coating | |
Gul et al. | Effect of Alumina Concentration on morphology, wear, and corrosion: Electroless Ni-WP/Al2O3 composite coatings on aluminum surfaces | |
RU2580270C1 (en) | Method of producing antifriction composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150523 |