RU2617470C1 - Способ электроосаждения покрытий никель-фосфор - Google Patents
Способ электроосаждения покрытий никель-фосфор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617470C1 RU2617470C1 RU2015156335A RU2015156335A RU2617470C1 RU 2617470 C1 RU2617470 C1 RU 2617470C1 RU 2015156335 A RU2015156335 A RU 2015156335A RU 2015156335 A RU2015156335 A RU 2015156335A RU 2617470 C1 RU2617470 C1 RU 2617470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- nickel
- coating
- saccharin
- phosphorus
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
Abstract
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано при нанесении покрытий с повышенной твердостью и износостойкостью. Способ включает нанесение покрытия из электролита, содержащего сульфат никеля семиводный, аминоуксусную кислоту, хлорид-ион, гипофосфит натрия одноводный, сахарин и лаурилсульфат натрия, при плотности тока 2–7 А/дм2 с использованием симметричного реверсивного тока, причем длительность анодных импульсов составляет 1–6 с, а длительность катодных – 3–10 с, при их соотношении в пределах 0,20–0,75, из электролита, содержащего сульфат никеля семиводный 120–170 г/л, аминоуксусную кислоту 12–20 г/л, хлорид–ион 4–7 г/л, гипофосфит натрия одноводный 4–7 г/л, сахарин 1,5–2,5 г/л и лаурилсульфат натрия 0,05–0,1 г/л, при pH 2,2–2,6 и температуре электролита 48–53°С. Технический результат: обеспечение на всех участках поверхности одинакового содержания фосфора в покрытии и, как следствие, одинаковой высокой твердости покрытия, повышение рассеивающей способности электролита никель-фосфор. 4 пр.
Description
Изобретение относится к гальванотехнике, конкретно – к способам нанесения твердых покрытий металлами и сплавами, и может быть использовано при нанесении гальванических покрытий с повышенной износостойкостью.
Известен способ электроосаждения твердых износостойких хромовых покрытий [Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. Электролитическое хромирование. М.: Глобус, 2007. 191 с.]. Существенным недостатком этого способа является чрезвычайно низкая (отрицательная) рассеивающая способность электролитов твердого хромирования, препятствующая использованию этого способа для упрочнения поверхности изделий сложной конфигурации. Для упрочнения поверхности таких изделий путем нанесения на них гальванического покрытия необходим электролит, обеспечивающий высокую твердость осаждаемых из него покрытий в сочетании с достаточной рассеивающей способностью.
Наиболее близким по решаемой задаче и технической сущности является способ [Петрушова О.Ю., Цупак Т.Е., Крутских В.М., Жуликов В.В., Горюнов Г.Е. Некоторые физико-химические свойства сплава никель-фосфор, электроосажденного из сульфатно-глицинатно-хлоридного электролита. Гальванотехника и обработка поверхности. 2015, Т. 23, №2, С. 29−33] электрохимического осаждения покрытия никель-фосфор из электролита, содержащего сульфат никеля семиводный 140 г/л, аминоуксусную кислоту 15 г/л, хлорид-ион 3,7 г/л, гипофосфит натрия одноводный 5,3 г/л, сахарин 2 г/л и лаурилсульфат натрия 0,1 г/л. Электроосаждение проводят при pH 2,3, температуре 50±1°C и плотности тока 2–7 А/дм2. Покрытия никель-фосфор, осажденные из этого электролита, до термообработки имеют твердость 5,5–6,5 ГПа, а после термообработки в вакууме при 400°С в течение 1 часа – 7–8 ГПа.
Рассеивающая способность этого электролита несколько выше, чем у электролита твердого хромирования (по результатам измерений в щелевой ячейке по ГОСТ 9.309–86 – 9% при средней плотности тока 2 А/дм2), но все же недостаточна для его использования в процессе обработки изделий сложной формы. Другой недостаток этого способа, который полностью исключает возможность его использования для упрочнения поверхности сложной конфигурации - это существенное снижение содержания фосфора в покрытии по мере роста плотности тока. Вследствие этого твердость покрытия на выступающих участках поверхности будет существенно снижаться.
Технической задачей предлагаемого изобретения является:
1) обеспечить на всех участках поверхности одинаковое содержание фосфора в покрытии никель-фосфор и, как следствие этого, одинаковую высокую твердость покрытия;
2) повысить рассеивающую способность электролита, используемого для нанесения твердых покрытий никель-фосфор.
Поставленная задача решается путем электроосаждения покрытия никель-фосфор из электролита, содержащего сульфат никеля семиводный 120–170 г/л, аминоуксусную кислоту 12–20 г/л, хлорид-ион 4–7 г/л, гипофосфит натрия одноводный 4–7 г/л, сахарин 1,5–2,5 г/л, лаурилсульфат натрия 0,05–1 г/л при pH 2,2–2,6, температуре 48–53°С и плотности тока 2–7 А/дм2 и применения режима реверса тока, при котором длительность анодных импульсов составляет 1–6 с, длительность катодных импульсов составляет 3–10 с, а отношение длительности анодных и катодных импульсов составляет 0,20–0,75, причем средняя плотность тока в катодных и анодных импульсах одинакова.
Покрытия никель-фосфор, полученные согласно предлагаемому способу, характеризуются постоянством химического состава во всем диапазоне катодных плотностей тока – от 2 до 7 А/дм2 и, соответственно, одинаковыми значениями твердости – 7–8 ГПа.
Рассеивающая способность электролита в результате применения реверса тока с вышеуказанными параметрами по результатам измерений в щелевой ячейке по ГОСТ 9.309–86 увеличивается на 20–30%, а отношение толщины покрытия на дальнем и ближнем катодах ячейки Херинга-Блюма возрастает с 0,79 до 0,91.
Применение симметричного реверсивного тока (равенства амплитуды катодных и анодных импульсов) является одним из преимуществ способа, т.к. позволяет использовать доступные и недорогие источники питания.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.*
ПРИМЕР 1.
Ячейку Херинга-Блюма заполнили электролитом следующего состава:
Сульфат никеля семиводный ………………………………….120 г/л
Аминоуксусная кислота ………………………………………..12 г/л
Гипофосфит натрия одноводный …..………………………….4 г/л
Хлорид-ион………………………………………………………4 г/л
Сахарин…………………………………………………………...1,5 г/л
Лаурилсульфат натрия…………………………………………0,05 г/л
pH………………………………………………………………….2,2.
Электролиз проводили при температуре 48°С, средней плотности тока 3 А/дм2 и отношении расстояний для ближнего и дальнего катодов 1,2:1.
* Приводятся результаты измерений рассеивающей способности только при средней катодной плотности тока 2 и 3 А/дм2 ввиду образования некачественных катодных осадков на ближних и дальних участках поверхности катода при выходе средней плотности тока за эти границы.
А. Результаты измерений при электролизе постоянным током (без реверса):
Отношение толщины осажденного слоя сплава никель-фосфор на дальнем и ближнем катодах …………………………………….0,79.
Содержание фосфора в покрытии:
при катодной плотности тока 2 А/дм2………….…..………4,7%
при катодной плотности тока 7 А/дм2……………………...2,5%.
Б. Результаты измерений реверсивным током:
Отношение толщины осажденного слоя сплава никель-фосфор на дальнем и ближнем катодах при длительности катодного импульса 8 с и длительности анодного импульса 6 с……………………………0,91.
Содержание фосфора в покрытии:
при катодной плотности тока 2 А/дм2………………………6,4%
при катодной плотности тока 7 А/дм2………………..……..4,2%.
ПРИМЕР 2.
Состав электролита и режим процесса такие же, как в Примере 1. Изменены только параметры реверса.
Б. Результаты измерений реверсивным током:
Отношение толщины осажденного слоя при длительности катодного импульса 8 с и длительности анодного импульса 2 с…………0,84.
Содержание фосфора в покрытии:
при катодной плотности тока 2 А/дм2………………………6,8%
при катодной плотности тока 7 А/дм2………………………4,6%.
ПРИМЕР 3.
Щелевую ячейку заполнили электролитом следующего состава:
Сульфат никеля семиводный…………………………………..170 г/л
Аминоуксусная кислота…………………………………………7 г/л
Гипофосфит натрия одноводный……………………………….20 г/л
Хлорид-ион………………………………………………………7 г/л
Сахарин……………………………………………………………2,5 г/л
Лаурилсульфат натрия…………………………………………..0,1 г/л
pH………………………………………………………………….2,6.
Электролиз проводили при температуре 53°С и средней плотности тока 2 А/дм2.
Результаты измерений в щелевой ячейке по ГОСТ 9.309–86:
А. Результаты измерений при постоянном токе:
рассеивающая способность………………………………………9,4%.
Б. Результаты измерений при реверсивном токе при длительности катодного импульса 5 с и длительности анодного импульса 1 с:
рассеивающая способность………………………………………11,3%.
ПРИМЕР 4.
Измерения рассеивающей способности проводили для электролита и режима процесса, приведенных в Примере 3.
Результаты измерений при реверсивном токе при длительности катодного импульса 3 с и длительности анодного импульса 1 с:
рассеивающая способность …………………………………….13,3%.
Claims (8)
- Способ электроосаждения покрытия никель-фосфор, включающий нанесение покрытия из электролита, содержащего сульфат никеля семиводный, аминоуксусную кислоту, хлорид-ион, гипофосфит натрия одноводный, сахарин и лаурилсульфат натрия, при плотности тока 2–7 А/дм2, отличающийся тем, что покрытие наносят с использованием симметричного реверсивного тока, причем длительность анодных импульсов составляет 1–6 с, а длительность катодных – 3–10 с при их соотношении в пределах 0,20–0,75, из электролита, содержащего, г/л:
- сульфат никеля семиводный 120–170
- аминоуксусная кислота 12–20
- хлорид-ион 4–7
- гипофосфит натрия одноводный 4–7
- сахарин 1,5–2,5 г/л
- лаурилсульфат натрия 0,05–0,1
- при pH 2,2–2,6 и температуре электролита 48–53°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156335A RU2617470C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Способ электроосаждения покрытий никель-фосфор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156335A RU2617470C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Способ электроосаждения покрытий никель-фосфор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2617470C1 true RU2617470C1 (ru) | 2017-04-25 |
Family
ID=58643132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015156335A RU2617470C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Способ электроосаждения покрытий никель-фосфор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617470C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761573C1 (ru) * | 2021-03-01 | 2021-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" | Способ осаждения композиционного покрытия |
RU2792096C1 (ru) * | 2021-12-20 | 2023-03-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Состав электролита и способ получения нанокристаллических композиционных покрытий на основе системы "никель-фосфор-вольфрам" |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0835335A1 (en) * | 1995-06-21 | 1998-04-15 | Peter Torben Tang | An electroplating method of forming platings of nickel, cobalt, nickel alloys or cobalt alloys |
RU2281990C2 (ru) * | 2000-12-07 | 2006-08-20 | Астриум Гмбх | Способ и установка для гальванического осаждения никеля, кобальта, сплавов никеля или сплавов кобальта с использованием периодических импульсов тока |
-
2015
- 2015-12-28 RU RU2015156335A patent/RU2617470C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0835335A1 (en) * | 1995-06-21 | 1998-04-15 | Peter Torben Tang | An electroplating method of forming platings of nickel, cobalt, nickel alloys or cobalt alloys |
RU2281990C2 (ru) * | 2000-12-07 | 2006-08-20 | Астриум Гмбх | Способ и установка для гальванического осаждения никеля, кобальта, сплавов никеля или сплавов кобальта с использованием периодических импульсов тока |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПЕТРУШОВА О.Ю. и др. Некоторые физико-химические свойства сплава никель-фосфор, электроосажденного из сульфатно-глицинатно-хлоридного электролита. Гальванотехника и обработка поверхности. 2015, N 2, т. 23, с. 29-33. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761573C1 (ru) * | 2021-03-01 | 2021-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" | Способ осаждения композиционного покрытия |
RU2792096C1 (ru) * | 2021-12-20 | 2023-03-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Состав электролита и способ получения нанокристаллических композиционных покрытий на основе системы "никель-фосфор-вольфрам" |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6534391B2 (ja) | 三価クロムを含有する電気めっき浴及びクロムを析出させる方法 | |
Ashassi-Sorkhabi et al. | Zinc–nickel alloy coatings electrodeposited from a chloride bath using direct and pulse current | |
US10100423B2 (en) | Electrodeposition of chromium from trivalent chromium using modulated electric fields | |
Claudel et al. | Pulse electrodeposition and characterization of Zn–Mn coatings deposited from additive-free chloride electrolytes | |
RU2617470C1 (ru) | Способ электроосаждения покрытий никель-фосфор | |
EP2877615B1 (en) | Electrodeposition process of nickel-cobalt coatings with dendritic structure | |
Kasach et al. | Electrodeposition of Cu-Sn alloy from oxalic acid electrolyte in the presence of amine-containing surfactants | |
CN108441912B (zh) | 铝合金表面Al3C4-Al2O3-ZrO2耐磨复合涂层的制备方法 | |
RU2586370C1 (ru) | Способ электроосаждения медных покрытий | |
RU2541246C1 (ru) | Способ получения толстослойных износостойких покрытий методом микродугового оксидирования | |
Legkaya et al. | Physicomechanical properties of nickel coating deposited from sulfate nickel plating electrolyte using preliminary underpotential deposition | |
RU2761573C1 (ru) | Способ осаждения композиционного покрытия | |
RU2690773C1 (ru) | Способ нанесения гладких гальванических железных покрытий в проточном электролите с крупными дисперсными частицами | |
RU2486294C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-алюминий | |
RU2503751C2 (ru) | Способ нанесения гальванических железных покрытий в проточном электролите с крупными дисперсными частицами | |
RU2630994C1 (ru) | Способ электролитического осаждения медных покрытий | |
RU2516142C2 (ru) | Способ модифицирования поверхности титана | |
US4786375A (en) | Manufacture of self supporting members of copper containing phosphorus | |
US20160177455A1 (en) | Single Solution for Electro-Electroless Deposition of Metals | |
RU2340709C1 (ru) | Способ электролитического осаждения кобальта | |
RU2633866C2 (ru) | Состав электролита антифрикционного электролитического сплава "цинк-железо" для осаждения в условиях гидромеханического активирования | |
RU2645822C2 (ru) | Способ платинирования титана | |
RU2463392C1 (ru) | Способ нанесения покрытий с карбидами вольфрама | |
JP2016108593A (ja) | クロムめっき皮膜の形成方法 | |
Othman et al. | The Effect Of Electroplating A Ni-Sic Alloy On The Hardness Of A Copper Sample |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171229 |