RU2634555C2 - Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт - Google Patents
Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2634555C2 RU2634555C2 RU2015154947A RU2015154947A RU2634555C2 RU 2634555 C2 RU2634555 C2 RU 2634555C2 RU 2015154947 A RU2015154947 A RU 2015154947A RU 2015154947 A RU2015154947 A RU 2015154947A RU 2634555 C2 RU2634555 C2 RU 2634555C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- coating
- deposition
- iron
- chloride
- 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
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электролитического осаждения твердых износостойких покрытий, в частности железо-кобальтовых покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей деталей. Способ включает осаждение покрытия из электролита, содержащего хлорид железа 350-400 кг/м3, хлорид кобальта 5-50 кг/м3, соляную кислоту 0,5-2,0 кг/м3 и воду, на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии тока 1,2-6,0 при температуре электролита 30-50°C, при этом в состав электролита вводят хлорид натрия в количестве 5-20 кг/м3, а осаждение ведут в интервале катодных плотностей тока 60-100 А/дм2. Технический результат: повышение стабильности электролита, предотвращение быстрого его окисления, увеличение электропроводности электролита и скорости осаждения покрытия.
Description
Изобретение относится к области электролитического осаждения твердых, износостойких покрытий, в частности железо-кобальтовых покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей деталей.
Известен способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт из электролита, содержащего хлорид железа 350-400 кг/м3, хлорид кобальта 5-50 кг/м3, соляную кислоту 0,5-2 кг/м3. Процесс осаждения ведут на переменном асимметричном токе, начиная с коэффициента асимметрии 1,2 и повышая до 6, катодной плотности тока 30-60 А/дм2, при температуре электролита 30-50°C (Патент РФ №2230836, 2004 г.).
Недостатком данного способа является быстрое окисление электролита на воздухе, его нестабильность и низкие электропроводность электролита и скорость электроосаждения. В настоящее время на предприятиях при восстановлении изношенных деталей машин из-за небольших программ ремонта происходит простой оборудования. В связи с этим происходит окисление электролита на воздухе и появление окислов трехвалентного железа. Дальнейшее восстановление изношенных деталей машин в таком электролите невозможно и в данном случае необходима его проработка с затратами дополнительной электроэнергии.
Для повышения стабильности электролита, предотвращения быстрого его окисления, а также увеличения электропроводности и скорости электроосаждения, предлагается способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт из электролита, содержащего, кг/м3:
Хлорид железа | 350-400 |
Хлорид кобальта | 5-50 |
Хлорид натрия | 5-20 |
Соляная кислота | 0,5-2,0 |
Процесс осаждения ведут на переменном асимметричном токе, начиная с коэффициента асимметрии 1,2 и повышая до 6, катодной плотности тока 60-100 А/дм2, температуре электролита 30-50°C.
Данный электролит получают соединением водных растворов хлорида железа, хлорида кобальта и хлорида натрия. Для поддержания кислотности добавляется соляная кислота.
Концентрация хлорида железа находится в пределах 350-400 кг/м3. Нижний предел показывает зону минимальной вязкости. Верхний предел показывает зону максимальной электропроводности (Швецов А.Н. Основы восстановления деталей осталиванием. - Омск, 1977. С. 77-79).
Содержание соляной кислоты находится в пределах 0,5-2,0 кг/м3. Верхний предел установлен из экономических соображений, электроосаждение железа на катоде происходит с одновременным разряжением водорода. С повышением содержания соляной кислоты резко увеличивается количество разряжающегося водорода и падает выход по току. Нижний предел выбран по качественным характеристикам структур электролитического железа. При содержании соляной кислоты меньше 0,5 кг/м3 происходит сильное защелачивание прикатодного слоя. Гидроокись, образующаяся в прикатодном слое, включается в покрытия и этим ухудшает их структуру.
Содержание хлорида кобальта находится в интервале 5-50 кг/м3. Ниже 5 кг/м3 применение хлорида кобальта нецелесообразно, т.к. получаемое покрытие по твердости близко к покрытию твердым железом. Выше концентрации 50 кг/м3 применение хлорида кобальта приводит к изменению физико-механических свойств покрытия, резко увеличивается хрупкость, что отрицательно сказывается на износостойкости покрытия.
Содержание хлорида натрия находится в интервале 5-20 кг/м3. Ниже 5 кг/м3 применение хлорида натрия нецелесообразно, т.к. электролит нестабилен, происходит окисление электролита, получаемые покрытия имеют повышенную шероховатость. Выше концентрации 20 кг/м3 применение хлорида натрия приводит к повышенному выделению водорода и снижению выхода металла по току.
Переменный асимметричный ток дает возможность вести процесс при пониженной температуре 30-50°C. Нижний предел ограничен диффузионными свойствами электролита. Движение ионов замедленное и скорость осаждения низкая. Выше 50°C использовать осаждение покрытий невыгодно, т.к. получаемые покрытия имеют низкую микротвердость.
Катодная плотность тока находится в пределах 60-100 А/дм2. Ниже 60 А/дм2 плотность тока использовать нецелесообразно, т.к. процесс электролиза имеет низкую скорость осаждения покрытия. При катодной плотности тока больше 100 А/дм2 происходит интенсивное дендритообразование и резко снижается выход по току.
Процесс осаждения покрытия происходит на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии 1,2-6,0. Начало осаждения проходит 2-3 минуты при коэффициенте асимметрии β=1,2-1,5. При этом образуется покрытие пониженной твердости, которое имеет высокую сцепляемость с основой Gсц=350 МПа. Потом происходит постепенное уменьшение анодной составляющей до коэффициента асимметрии β=6, который характеризуется стабильной скоростью осаждения и высокой микротвердостью покрытия. Дальнейшее повышение β не рекомендуется, т.к. процесс не отличается от осаждения на постоянном токе.
На основе проведенных испытаний оптимальными условиями способа являются условия, приведенные в качестве примера:
Электролит состоит из следующих компонентов в количестве, кг/м3:
Хлорид железа | 350 |
Хлорид кобальта | 40 |
Хлорид натрия | 15 |
Соляная кислота | 1,5 |
Процесс электролитического покрытия ведут при температуре 40°C и катодной плотности тока 80 А/дм2. Анодом служит малоуглеродистая сталь. Предварительно деталь подвергается обезжириванию венской известью и анодной обработке в растворе 30% серной кислоты. Процесс осаждения начинается при коэффициенте асимметрии 1,2, который повышают до 6. В дальнейшем осаждение идет при коэффициенте асимметрии 6. Покрытие имеет сцепляемость Gсц=350 МПа, микротвердость 8500 МПа. Состав покрытия: железо - 88%, кобальт - 12%. Скорость осаждения равна 0,7 мм/ч (в прототипе 0,4 мм/ч.).
Предлагаемый способ имеет высокую производительность за счет применения переменного асимметричного тока с высокой катодной плотностью и стабильностью электролита. Он экономически эффективен, т.к. осаждение покрытия происходит при высокой катодной плотности тока и имеет высокую скорость осаждения покрытия до 0,8 мм/ч. Покрытия, полученные предлагаемым способом, обладают высокой микротвердостью и износостойкостью, что позволяет их использовать в народном хозяйстве для восстановления и упрочнения поверхностей деталей машин.
Claims (1)
- Способ электролитического осаждения покрытия из сплава железо-кобальт, включающий осаждение покрытия из электролита, содержащего хлорид железа 350-400 кг/м3, хлорид кобальта 5-50 кг/м3, соляную кислоту 0,5-2,0 кг/м3 и воду, на переменном асимметричном токе с коэффициентом асимметрии тока 1,2-6,0 при температуре электролита 30-50°C, отличающийся тем, что в состав электролита вводят хлорид натрия в количестве 5-20 кг/м3, а осаждение ведут в интервале катодных плотностей тока 60-100 А/дм2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154947A RU2634555C2 (ru) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154947A RU2634555C2 (ru) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015154947A RU2015154947A (ru) | 2017-06-22 |
RU2634555C2 true RU2634555C2 (ru) | 2017-10-31 |
Family
ID=59240290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154947A RU2634555C2 (ru) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2634555C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1229150A (zh) * | 1998-03-12 | 1999-09-22 | 王明臣 | 低温电镀铁合金配方 |
RU2230836C1 (ru) * | 2002-11-12 | 2004-06-20 | Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт |
CN101265601A (zh) * | 2007-03-13 | 2008-09-17 | 薛玉田 | 铝合金表面电镀铁的加工工艺 |
RU2340709C1 (ru) * | 2007-03-22 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ электролитического осаждения кобальта |
-
2015
- 2015-12-21 RU RU2015154947A patent/RU2634555C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1229150A (zh) * | 1998-03-12 | 1999-09-22 | 王明臣 | 低温电镀铁合金配方 |
RU2230836C1 (ru) * | 2002-11-12 | 2004-06-20 | Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И. Иванова | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт |
CN101265601A (zh) * | 2007-03-13 | 2008-09-17 | 薛玉田 | 铝合金表面电镀铁的加工工艺 |
RU2340709C1 (ru) * | 2007-03-22 | 2008-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ электролитического осаждения кобальта |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015154947A (ru) | 2017-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103757672B (zh) | 一种锌锡合金电镀方法 | |
Wu et al. | The effects of additives on the electrowinning of zinc from sulphate solutions with high fluoride concentration | |
KR100971555B1 (ko) | 전기아연도금공정의 냉연강판의 전처리용 고농도 니켈 도금 조성물 | |
US2693444A (en) | Electrodeposition of chromium and alloys thereof | |
RU2634555C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт | |
US2430750A (en) | Method of electroplating to produce fissure network chromium plating | |
RU2705843C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-бор | |
JP5747441B2 (ja) | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
RU2401328C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий-кобальт | |
DE1953707A1 (de) | Elektrolytische Abscheidung von Nickel mit hoher Geschwindigkeit | |
RU2486294C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-алюминий | |
RU2285065C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-хром | |
RU2230836C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт | |
US20040031694A1 (en) | Commercial process for electroplating nickel-phosphorus coatings | |
US2489523A (en) | Electrodeposition of tin or lead-tin alloys | |
RU2239672C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-молибден-кобальт | |
RU2410473C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-титан-кобальт | |
KR101264089B1 (ko) | 수산화니켈 슬러리 도금 조성물 | |
RU2263727C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо - алюминий | |
KR101011473B1 (ko) | pH 완충효과가 향상된 전기도금공정용 니켈 도금 조성물 | |
US3374156A (en) | Electro-depositing stainless steel coatings on metal surfaces | |
RU2231578C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий | |
RU2816237C1 (ru) | Способ электролитического осаждения железного покрытия | |
RU2586370C1 (ru) | Способ электроосаждения медных покрытий | |
RU2537686C1 (ru) | Способ электролитического осаждения покрытия железо-дисульфид молибдена |