RU2524462C1 - Solution for chemical deposition of composite nickel coatings - Google Patents

Solution for chemical deposition of composite nickel coatings Download PDF

Info

Publication number
RU2524462C1
RU2524462C1 RU2013121650/02A RU2013121650A RU2524462C1 RU 2524462 C1 RU2524462 C1 RU 2524462C1 RU 2013121650/02 A RU2013121650/02 A RU 2013121650/02A RU 2013121650 A RU2013121650 A RU 2013121650A RU 2524462 C1 RU2524462 C1 RU 2524462C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
sodium
copper
friction
polyvinylpyrrolidone
Prior art date
Application number
RU2013121650/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Алексеевна Данюшина
Петр Дмитриевич Дерлугян
Василий Григорьевич Шишка
Инна Викторовна Иванова
Юрий Михайлович Бережной
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН"
Priority to RU2013121650/02A priority Critical patent/RU2524462C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2524462C1 publication Critical patent/RU2524462C1/en

Links

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: solution contains, g/l: nickel dichloride 10-15, succinic acid 12-15, sodium fluoride 2-3, sodium hydroxide 4-6, sodium hypophosphite 17-20, copper-polymer complex of polyvinyl pyrrolidone 2.0-6.0, potassium polytitanate 10-30, distilled water - the balance.
EFFECT: solution enables to obtain composite coatings, having high wear resistance and low coefficient of friction, which prolongs the service life of friction assemblies.
2 tbl

Description

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий на стальные детали методом химического осаждения и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of deposition of metal coatings on steel parts by chemical deposition and can be used in mechanical engineering, instrumentation and other industries.

Известны никель-фосфорные покрытия, содержащие различные добавки и легированные другими металлами (Вишенков С.А. Химические и электрохимические способы осаждения металлопокрытий. - М.: Машиностроение, 1975 г.). Инертные частицы вводятся в раствор химического никелирования и осаждаются вместе с никелем, образуя композиционные покрытия.Known nickel-phosphorus coatings containing various additives and alloyed with other metals (Vishenkov SA Chemical and electrochemical methods of deposition of metal coatings. - M .: Mashinostroenie, 1975). Inert particles are introduced into the chemical nickel plating solution and are precipitated together with nickel, forming composite coatings.

Наиболее близким (прототип) по составу и технической сущности является «Раствор для химического осаждения композиционных никелевых покрытий» (патент №2235803 опубл. 10.09.2004 г., бюл. №25), следующего состава, г/л:The closest (prototype) in composition and technical essence is "Solution for the chemical deposition of composite Nickel coatings" (patent No. 2235803 publ. September 10, 2004, bull. No. 25), the following composition, g / l:

Никеля дихлоридNickel dichloride 10-1510-15 Янтарная кислотаsuccinic acid 12-1512-15 Натрия фторидSodium Fluoride 2-42-4 Натрия гидроксидSodium hydroxide 5-75-7 Натрия гипофосфитSodium hypophosphite 17-2017-20 МеркупральMercupral 0,5-1,20.5-1.2 Водный раствор полимераPolymer water solution 2-62-6

Недостатком композиционного покрытия по прототипу является высокий коэффициент трения при повышенных скоростях работы узлов трения и, как следствие, более низкая износостойкость.The disadvantage of the composite coating of the prototype is the high coefficient of friction at higher speeds of the friction units and, as a result, lower wear resistance.

Перед авторами стояла задача по снижению коэффициента трения и повышению износостойкости композиционных покрытий для работы в узлах трения при повышенных скоростях.The authors were faced with the task of reducing the coefficient of friction and increasing the wear resistance of composite coatings for working in friction units at high speeds.

Поставленная задача решается тем, что в раствор, содержащий никеля дихлорид, янтарную кислоту, натрия фторид, натрия гидроксид, натрия гипофосфит, дополнительно введен медно-полимерный комплекс на основе поливинилпирролидона и полититанат калия, компоненты взяты в следующем соотношении, г/л:The problem is solved in that in a solution containing nickel dichloride, succinic acid, sodium fluoride, sodium hydroxide, sodium hypophosphite, an additional copper-polymer complex based on polyvinylpyrrolidone and potassium polytitanate is added, the components are taken in the following ratio, g / l:

Никеля дихлоридNickel dichloride 10-1510-15 Янтарная кислотаsuccinic acid 12-1512-15 Натрия фторидSodium Fluoride 2-32-3 Натрия гидроксидSodium hydroxide 4-64-6 Натрия гипофосфитSodium hypophosphite 17-2017-20 Медно-полимерный комплекс поливинилпирролидонaCopper-polymer complex of polyvinylpyrrolidone 2,0-6,02.0-6.0 Полититанат калияPotassium Polititanate 10-3010-30 Вода дистиллированнаяDistilled water ОстальноеRest

Сущность изобретения заключается в том, что введение в раствор химического никелирования медно-полимерного комплекса на основе поливинилпирролидона повышает стабильность раствора и одновременно с этим обеспечивает равномерное распределение полититаната калия в объеме раствора во взвешенном состоянии, не позволяя ему осаждаться в процессе реакции, что в свою очередь способствует равномерному распределению его в покрытии, и, как следствие, улучшению эксплуатационных характеристик композиционного покрытия,The essence of the invention lies in the fact that the introduction of a copper-polymer complex based on polyvinylpyrrolidone into a chemical nickel solution increases the stability of the solution and at the same time ensures uniform distribution of potassium polytitanate in the volume of the solution in suspension, not allowing it to precipitate during the reaction, which in turn contributes to its uniform distribution in the coating, and, as a result, to the improvement of the performance of the composite coating

Медно-полимерный комплекс поливинилпирролидона представляет собой раствор синего цвета. Введение данного вещества в покрытие способствует реализации эффекта избирательного переноса в процессе трения.The copper-polymer complex of polyvinylpyrrolidone is a blue solution. The introduction of this substance into the coating contributes to the implementation of the effect of selective transfer in the friction process.

Полититанат калия - порошок белого цвета с чешуйчатой нано структурой. Введение его в состав покрытия будет способствовать повышению износостойкости и снижению коэффициента трения.Potassium polytitanate is a white powder with a scaly nano structure. Its introduction into the coating composition will contribute to increasing wear resistance and reducing the coefficient of friction.

Медно-полимерный комплекс поливинилпирролидона представляет собой раствор синего цвета, получаемый введением 10%-ного водного раствора поливинилпирролидона в 10%-ныый водный раствор тетрааммиаката меди.The copper-polymer complex of polyvinylpyrrolidone is a blue solution obtained by introducing a 10% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone into a 10% aqueous solution of copper tetraammiakate.

В процессе приготовления раствора каждый компонент (никеля дихлорид, янтарная кислота, натрия фторид, натрия гидроксид, поливинилпирролидон) растворяют в дистиллированной воде отдельно при температуре 18-25°С, затем после фильтрации сливают в единый раствор.During the preparation of the solution, each component (nickel dichloride, succinic acid, sodium fluoride, sodium hydroxide, polyvinylpyrrolidone) is dissolved separately in distilled water at a temperature of 18-25 ° C, then poured into a single solution after filtration.

Медно-аммиачный поликомплекс поливинилпирролидона вводят в раствор никелирования непосредственно перед началом процесса, доводят температуру раствора до 35-40°С, загружают в ванну изделия, добавляют натрия гипофосфит, далее процесс ведут при температуре 75-80°С. Время нанесения покрытий 1 час.The copper-ammonia polyvinylpyrrolidone polycomplex is introduced into the nickel plating solution just before the start of the process, the temperature of the solution is brought to 35-40 ° C, loaded into the product bath, sodium hypophosphite is added, then the process is conducted at a temperature of 75-80 ° C. Coating time 1 hour.

Составы для химического осаждения композиционных покрытий представлены в таблице 1.Compositions for chemical deposition of composite coatings are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Составы растворов для химического никелированияCompositions of solutions for chemical nickel plating КомпонентыComponents Содержание, г/лContent, g / l 1one 22 33 ПрототипPrototype Никеля дихлоридNickel dichloride 1010 1010 1010 1010 Янтарная кислотаsuccinic acid 12,012.0 12,012.0 12,012.0 12,012.0 Натрия фторидSodium Fluoride 2,02.0 2,02.0 2,02.0 2,02.0 Натрия гидроксидSodium hydroxide 4,04.0 4,04.0 4,04.0 4,04.0 МеркупральMercupral -- -- -- 0,50.5 Водный раствор полимераPolymer water solution -- -- -- 2,02.0 Медно-аммиачный поликомплекс поливинилпирролидонаCopper-ammonia polyvinylpyrrolidone polycomplex 22 22 22 -- Натрия гипофосфитSodium hypophosphite 20,020,0 20,020,0 20,020,0 17,017.0 Полититанат калияPotassium Polititanate 1010 20twenty 30thirty -- Дистиллированная водаDistilled water ОстальноеRest

Композиционные покрытия из разработанных составов наносили на изделия из стали (СТ45). Подготовку образцов перед нанесением композиционных покрытий осуществляли по известным методикам (Вишенков С.А. Химические и электротермохимические способы осаждения металлопокрытий. - М.: Машиностроение, 1975 г.). Оценку качества композиционных покрытий из предлагаемых растворов оценивали по изменению коэффициента трения, линейному износу и толщине покрытий. Результаты испытаний представлены в таблице 2.Composite coatings from the developed formulations were applied to steel products (CT45). Sample preparation before applying composite coatings was carried out according to well-known methods (S. Vishenkov. Chemical and electrothermochemical methods of deposition of metal coatings. - M .: Mashinostroenie, 1975). The quality assessment of composite coatings from the proposed solutions was evaluated by the change in the coefficient of friction, linear wear and thickness of the coatings. The test results are presented in table 2.

Таблица 2table 2 Свойства покрытий, полученных из предлагаемых растворовProperties of coatings obtained from the proposed solutions ПоказателиIndicators Ед. изм.Units rev. Номер раствораSolution number 1one 22 33 ПрототипPrototype Коэффициент трения при Руд=5 МПа, У=0,072 м/с, масло МС-20Friction coefficient at R beats = 5 MPa, Y = 0.072 m / s, MS-20 oil 0,090.09 0,090.09 0,090.09 0,170.17 Линейный износLinear wear мкмμm 0,070,07 0,070,07 0,0650,065 0,0730,073 Толщина покрытияCoating thickness мкмμm 17,517.5 1919 20twenty 1616

Как видно из таблицы, композиционные покрытия из предлагаемых растворов обладают более низким коэффициентом трения, низким износом, повышенным сроком службы узлов трения.As can be seen from the table, composite coatings from the proposed solutions have a lower coefficient of friction, low wear, increased service life of friction units.

На основании вышеизложенного считаем, что предлагаемый нами раствор для химического никелирования металлических изделий отвечает требованию «изобретательский уровень» и может быть использован в промышленности.Based on the foregoing, we believe that our solution for chemical nickel plating of metal products meets the requirement of "inventive step" and can be used in industry.

Проведенный патентно-информационный поиск позволяет нам судить о новизне изобретения, и предлагаемый нами раствор может быть защищен патентом РФ.Conducted patent information search allows us to judge the novelty of the invention, and our solution can be protected by a patent of the Russian Federation.

Claims (1)

Раствор для химического осаждения композиционных никелевых покрытий, содержащий никеля дихлорид, янтарную кислоту, натрия фторид, натрия гидроксид, натрия гипофосфит, отличающийся тем, что он дополнительно содержит медно-полимерный поликомплекс на основе поливинилпирролидона и полититанат калия при следующем соотношении компонентов, г/л:
Никеля дихлорид 10-15 Янтарная кислота 12-15 Натрия фторид 2-3 Натрия гидроксид 4-6 Натрия гипофосфит 17-20 Медно-полимерный комплекс поливинилпирролидона 2,0-6,0 Полититанат калия 10-30 Вода дистиллированная Остальное
A solution for the chemical deposition of composite nickel coatings containing nickel dichloride, succinic acid, sodium fluoride, sodium hydroxide, sodium hypophosphite, characterized in that it additionally contains a copper-polymer polycomplex based on polyvinylpyrrolidone and potassium polytitanate in the following ratio of components, g / l:
Nickel dichloride 10-15 succinic acid 12-15 Sodium Fluoride 2-3 Sodium hydroxide 4-6 Sodium hypophosphite 17-20 Copper-polymer complex of polyvinylpyrrolidone 2.0-6.0 Potassium Polititanate 10-30 Distilled water Rest
RU2013121650/02A 2013-05-08 2013-05-08 Solution for chemical deposition of composite nickel coatings RU2524462C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013121650/02A RU2524462C1 (en) 2013-05-08 2013-05-08 Solution for chemical deposition of composite nickel coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013121650/02A RU2524462C1 (en) 2013-05-08 2013-05-08 Solution for chemical deposition of composite nickel coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2524462C1 true RU2524462C1 (en) 2014-07-27

Family

ID=51265360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013121650/02A RU2524462C1 (en) 2013-05-08 2013-05-08 Solution for chemical deposition of composite nickel coatings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2524462C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718825C1 (en) * 2019-12-04 2020-04-14 Елена Савватьевна Соболева Method of producing composite material based on nickel and non-metallic powder

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
RU2287612C1 (en) * 2005-05-05 2006-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" Solution for preparing composition cover with chemical precipitation
CN102321880A (en) * 2011-10-15 2012-01-18 成都菲斯特科技有限公司 Chemical nickel plating solution, and preparation method and plating method thereof
RU2451113C1 (en) * 2011-05-16 2012-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" Solution for chemical deposition of composite coating

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
RU2287612C1 (en) * 2005-05-05 2006-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" Solution for preparing composition cover with chemical precipitation
RU2451113C1 (en) * 2011-05-16 2012-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" Solution for chemical deposition of composite coating
CN102321880A (en) * 2011-10-15 2012-01-18 成都菲斯特科技有限公司 Chemical nickel plating solution, and preparation method and plating method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718825C1 (en) * 2019-12-04 2020-04-14 Елена Савватьевна Соболева Method of producing composite material based on nickel and non-metallic powder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106414806B (en) For the method and the thus coated metal item that manufactures of mobile metal strip to be electroplated
US20180320260A1 (en) Zinc alloy plated steel sheet having excellent bending workability and manufacturing method therefor
CN106245071A (en) Acid non-cyanide plating cadmium additive, plating solution preparation and electroplating technology
EP4079920A1 (en) Steel plate comprising zinc-aluminum-magnesium coating and manufacturing method therefor
KR102252680B1 (en) Nickel electroplating compositions with cationic polymers and methods of electroplating nickel
TW201623687A (en) Reduction-type electroless gold plating solution and electroless gold plating method using said plating solution
RU2524462C1 (en) Solution for chemical deposition of composite nickel coatings
RU2287612C1 (en) Solution for preparing composition cover with chemical precipitation
CN110629209A (en) Phosphating solution suitable for phosphating low-alloy steel wires and preparation method thereof
RU2516188C1 (en) Solution for chemical deposition of nickel coatings
RU2293137C1 (en) Solution for chemical nickel plating
RU2354746C2 (en) Solution for chemical deposition of nickel-phosphoric coatings
CN102409375B (en) Nickel-phosphorus alloy electroplating solution and use method thereof
RU2531219C1 (en) Solution for chemical precipitation of composite nickel-phosphorus coatings
RU2298594C1 (en) Solution for chemically depositing protective coating on powder steels
RU2638480C2 (en) Composite coating based on nickel with ultra-dispersed diamonds
RU2235803C1 (en) Solution for chemical precipitation of composite nickel covers
RU2456384C1 (en) Electrolyte for ematal coating of aluminium and its alloys
RU2511727C1 (en) Alkaline electrolyte for electrodeposition of zinc-nickel coatings
CN110656261A (en) High-wear-resistance aluminum alloy with new formula
US10718060B2 (en) Additive for alkaline zinc plating
CN110656267A (en) High-hardness aluminum alloy with new formula
KR20200012351A (en) Zn-Ni ALLOY PLATING SOLUTION FOR AUTOMOTIVE PARTS
RU2318082C1 (en) Electrolyte for plating lead-base coatings
Fan et al. Influence of pH on Electroless Ni-P-γAl2O3 Composite Plating on AZ91D Magnesium Alloy by Ultrasonic Wave

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160509