RU2694398C1 - Электролит для получения сплавов железо-никель - Google Patents
Электролит для получения сплавов железо-никель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694398C1 RU2694398C1 RU2018144602A RU2018144602A RU2694398C1 RU 2694398 C1 RU2694398 C1 RU 2694398C1 RU 2018144602 A RU2018144602 A RU 2018144602A RU 2018144602 A RU2018144602 A RU 2018144602A RU 2694398 C1 RU2694398 C1 RU 2694398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- electrolyte
- coating
- acid
- nickel
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 23
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 5
- YMBCJWGVCUEGHA-UHFFFAOYSA-N tetraethylazanium;hydrochloride Chemical compound Cl.CC[N+](CC)(CC)CC YMBCJWGVCUEGHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- -1 hexamethylene- Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-M naphthalene-2-sulfonate Chemical compound C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C21 KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101001123530 Nicotiana tabacum Putrescine N-methyltransferase 3 Proteins 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010409 ironing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении для получения покрытий сплавом железо-никель на восстанавливаемых в размер изношенных деталей машин, в частности сельскохозяйственных машин. Электролит содержит, г/л: железо двухлористое FeCl2×4H2O 380-420, хлористый никель NiCl2 ×7Н2O 100-150, серную кислоту H2SO4 0,8-10,0 мл/л, йодистый калий 3-5, соляную кислоту до рН 0,8-1,0, гидрохлорид тетраэтиламмония 3-4 г/л, гексаметилен-
,
Description
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения покрытий железо-никель на восстанавливаемых в размер изношенных деталях машин, в частности, сельскохозяйственного профиля.
Широко применяются покрытия железом для ремонта деталей со значительной величиной износа из электролитов состава, г/л:
железо двухлористое FeCl2×4H2O 380-420 г/л;
серная кислота H2SO4 0.8-10 мл/л;
йодистый калий 3-5 г/л;
соляная кислота до рН 0,8-1,0 [1-4].
Недостатком этих электролитов является невозможность получения «мягких» железных покрытий, особенно при восстановительном ремонте пальцев шаровых опор с надежным сцеплением осадка, так как мягкие покрытия железом можно получить лишь небольшой толщины, а в основном железные покрытия имеют высокие механические свойства и износостойкость, близкую к износостойкости закаленной стали. Однако такие осадки отличаются высокой пористостью.
Из известных хлористых электролитов железнения, содержащих хлористый никель, соляную кислоту, наиболее рациональным является электролит в котором использованы в качестве основных компонентов FeCl2 и H2SO4.
Недостатком этого электролита является получение покрытия со значительными растягивающими напряжениями и большим количеством трещин, а микротвердость осадков железа зависит не только от режимов электролиза, но и от толщины железных покрытий - с увеличением толщины твердость покрытия значительно снижается. Например, от 6250 МПа при толщине 0,3 мм до 4800 МПа при 3 мм.
Задачей изобретения является повышение срока службы деталей за счет их ремонта путем восстановления в размер методом электролиза; получение осадков железа с регулируемой микротвердостью, независимо от толщины осадка.
Поставленная задача достигается тем, что электролит железнения, содержащий соляную кислоту, серную кислоту, двухлористое железо и йодистый калий, согласно изобретению дополнительно содержит хлористый никель, гидрохлорид тетраэтиламмония, гексаметилендиамин-
,,N,N-тетрауксусную кислоту, полиметилен-β-нафталинсульфонат натрия и имеет следующие соотношения указанных компонентов, г/л:
железо двухлористое FeCl2×4H2O 380-420
хлористый никель NiCl2 ×7Н2O 100-150
серная кислота H2SO4 0,8-10,0 мл/л
йодистый калий 3-5
соляная кислота до рН 0,8-1,0
гидрохлорид тетраэтиламмония 3-4
гексаметилендиамин-,,N,N-тетрауксусная кислота 0,5-3,0
полиметилен-β-нафталинсульфонат натрия 0,01-0,02
Пример.
Рассмотрим процесс нанесения покрытия железо-никель 30 мкм на шаровые пальцы рулевого управления автотранспорта.
Обработка поверхности перед осаждением стандартная. Процесс электролиза проводили при комнатной температуре с варьированием плотностей токов анодного и катодного импульсов ассиметричного переменного тока и продолжительности электролиза в зависимости от толщины покрытия.
Соотношение площадей анода и катода 1:2. Аноды из стали3. Время промывания горячей водой 50-60°С до 10 мин.
Микротвердость измерена на приборе ПМТ-3 по ГОСТ 9450-60 при нагрузке 100-200 КГС/мм2 и толщине покрытия 50 мкм при плотности катодного импульса тока 10 А/дм2, анодного - 5 А/дм2, а также определено содержание никеля в сплаве методом химического анализа.
Опыт нанесения покрытия сплавом Fe-Ni в предлагаемом электролите показал, что производительность процесса, физико-механические и эксплуатационные свойства покрытий выше по сравнению с прототипом. Применение предлагаемого электролита отличается высоким выходом по току 85÷90% с содержанием никеля в сплаве от 8 до 30%.
По сравнению с прототипом предлагаемый электролит обладает следующими преимуществами:
меньшим временем получения покрытия сопоставимой толщины;
более высокий выход сплава железо-никель по току;
регулируемая микротвердость осадков железо-никель с высокой адгезией сцепления к основе при восстановительном ремонте в размер изношенных деталей;
повышение рассеивающей и кроющей способности электролита;
повышение стабильности электролита за счет связывания ионов трехвалентного железа в малорастворимые комплексы;
уменьшение шероховатости и дендритообразования покрытия;
увеличение коррозионной стойкости покрытия;
расширение диапазона рабочих катодных плотностей тока;
повышение срока службы деталей за счет повторного возврата, уменьшение материальных затрат.
Технический результат. Введение вышеуказанных добавок в состав электролита способствует формированию мелкокристаллической структуры с регулируемой микротвердостью, износостойкостью, повышает предел выносливости восстанавливаемых деталей, уменьшает шероховатость получаемых покрытий. Электролит с вышеуказанными добавками обладает высокой кроющей и рассеивающей способностью, что позволяет его применять для размерного железнения длинномерных штоков, цилиндров, деталей сложной конфигурации.
Дополнительным эффектом от применения добавок является создание барьера гидридообразования и наводороживания объема покрытия. Электролит рекомендуемого состава можно применить не только для восстановления изношенных деталей, но и для повышения износостойкости деталей и инструментов.
Источники информации:
1. Патент РФ №2349684, C25D 3/20, опубликовано 30.03.2009 г.
2. Авторское свидетельство СССР №168569, C25D 5/18, C25D 5/36, опубликовано 18.11.1965 г.
3. Патент РФ №2192509, C25D 3/56, опубликовано 10.11.2002.
4. Патент РФ №2424380, C25D 3/56, опубликовано 20.07.2011.
Claims (9)
- Электролит для нанесения покрытия из сплава железо-никель, содержащий железо двухлористое FeCl2×4H2O, серную кислоту H2SO4, йодистый калий и соляную кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит хлористый никель NiCl2 ×7Н2O, гидрохлорид тетраэтиламмония, гексаметилен-,
,N,N-тетрауксусную кислоту и полиметилен-β-нафталинсульфонат натрия, при следующем соотношении компонентов, г/л: - железо двухлористое FeCl2×4H2O 380-420;
- хлористый никель NiCl2 ×7Н2O 100-150;
- серная кислота H2SO4 0,8-10,0 мл/л;
- йодистый калий 3-5;
- соляная кислота до рН 0,8-1,0;
- гидрохлорид тетраэтиламмония 3-4;
- гексаметилен-,,N,N-тетрауксусная кислота 0,5-3,0;
- полиметилен-β-нафталинсульфонат натрия 0,01-0,02.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018144602A RU2694398C1 (ru) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Электролит для получения сплавов железо-никель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018144602A RU2694398C1 (ru) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Электролит для получения сплавов железо-никель |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2694398C1 true RU2694398C1 (ru) | 2019-07-12 |
Family
ID=67309152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018144602A RU2694398C1 (ru) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | Электролит для получения сплавов железо-никель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2694398C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1217930A1 (ru) * | 1984-06-04 | 1986-03-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии И Химической Технологии Ан Литсср | Электролит дл осаждени покрытий из сплава никель-железо |
| SU1261974A1 (ru) * | 1985-05-06 | 1986-10-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии И Химической Технологии Ан Литсср | Электролит дл осаждени покрытий сплавом никель-железо |
| RU2349684C2 (ru) * | 2007-04-16 | 2009-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет | Электролиты железнения |
| RU2666391C1 (ru) * | 2014-08-08 | 2018-09-07 | Дипсол Кемикалз Ко., Лтд. | Ванна для электролитического нанесения покрытия из медно-никелевого сплава. |
-
2018
- 2018-12-14 RU RU2018144602A patent/RU2694398C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1217930A1 (ru) * | 1984-06-04 | 1986-03-15 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии И Химической Технологии Ан Литсср | Электролит дл осаждени покрытий из сплава никель-железо |
| SU1261974A1 (ru) * | 1985-05-06 | 1986-10-07 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химии И Химической Технологии Ан Литсср | Электролит дл осаждени покрытий сплавом никель-железо |
| RU2349684C2 (ru) * | 2007-04-16 | 2009-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дагестанский государственный университет | Электролиты железнения |
| RU2666391C1 (ru) * | 2014-08-08 | 2018-09-07 | Дипсол Кемикалз Ко., Лтд. | Ванна для электролитического нанесения покрытия из медно-никелевого сплава. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mandel et al. | Determination of pitting sensitivity of the aluminium alloy EN AW-6060-T6 in a carbon-fibre reinforced plastic/aluminium rivet joint by finite element simulation of the galvanic corrosion process | |
| Dolati et al. | The electrodeposition of quaternary Fe–Cr–Ni–Mo alloys from the chloride-complexing agents electrolyte. Part I. Processing | |
| EP1899505B1 (en) | Method for producing alloy deposits and controlling the nanostructure thereof using negative current pulsing electro-deposition | |
| CN103668369A (zh) | 一种提高金属件耐腐蚀性的电镀方法 | |
| CN102703899A (zh) | 煤矿井下用液压支架中缸、活柱及活塞杆表面处理工艺 | |
| CN109930147A (zh) | 一种铅双极板及其制备方法 | |
| EP4355934A1 (en) | Processes for producing coated surfaces, coatings and articles using them | |
| CN101985766A (zh) | 一种离子液体电镀Zn-Ti合金的方法 | |
| Brito et al. | The electrodeposition of Ni-Cu and Ni-Cu-P from aspartate-based baths | |
| RU2694398C1 (ru) | Электролит для получения сплавов железо-никель | |
| Oriti et al. | A comparative study of gamma-phase zinc-nickel deposits electroplated from various alkaline and acid systems | |
| CN103572339B (zh) | 一种在低碳钢表面电镀Ni-Mn合金的方法 | |
| CN105420775A (zh) | 一种在碳钢基体上制备La-Ni-Mo-W/GO复合沉积层的方法 | |
| RU2713771C1 (ru) | Электролит для осаждения сплава Cr-V | |
| RU2781400C1 (ru) | Способ гальванического восстановления изношенной стальной детали в проточном электролите с дисперсными частицами | |
| Savchuk et al. | Examining the effect of electrosynthesis conditions on the Ni-P alloy composition | |
| RU2762695C1 (ru) | Способ электролитического хромирования | |
| RU2230836C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт | |
| RU2761573C1 (ru) | Способ осаждения композиционного покрытия | |
| CN113215496B (zh) | 一种FeNi合金层、电镀液及制备方法和应用 | |
| RU2239672C2 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-молибден-кобальт | |
| Ramsheed et al. | Nickel Nano Particle Composite by Electrodeposition Method | |
| JP2005206904A (ja) | Ｎｉ−Ｗ合金被膜の製造方法 | |
| Nsiengani | Effect of Impurities in a Nickel Sulfate Electrolyte on Internal Stress Development Morphology and Adhesion to Titanium of Electrodeposited Nickel | |
| Dennis et al. | Properties of cobalt-molybdenum and cobalt-tungsten electrodeposits |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201215 |