SU1733505A1

SU1733505A1 - Электролит дл осаждени покрытий из сплава цинк-никель

Info

Publication number: SU1733505A1
Application number: SU904845865A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Агапов; Виталий Андреевич Попович; Эдуард Адамович Дервоед; Виталий Павлович Куприн
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1992-05-15

Abstract

Изобретение относитс к гальванотехнике . Целью изобретени вл етс повышение физико-механических свойств покрытий толщиной не менее 30 мкм. Это достигаетс тем, что в известный электролит, содержащий хлорид цинка, хлорид никел , хлорид аммони , уксусную кислоту и вещество , выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий и суль- фосалициловокислый натрий, дополнительно введена N-фенилантронилова кислота при следующем соотношении компонентов, г/л: хлорид цинка 50-200; хлорид никел 10-150; хлорид аммони 50-250; уксусна кислота 5-40; вещество, выбранное из указанной группы 0,5-5; фенилантронилова кислота 0,1-1. 2 табл.

Description

(Л

С

Изобретение относитс к гальванотехнике , в частности к электролитическому осаждению покрытий из сплава цинк-никель на металлические издели , например на муфты к водогазопроводным трубам.

Известен электролит дл осаждени покрытий из сплава цинк-никель, содержащий г/л: соль цинка (в пересчете на цинк) 24,2-97; соль никел (в пересчете на никель) 2,4-36; соль аммони 17-85; уксусна кислота 5-40; салицилова или сульфосалицило- ва кислота 0,5-50; моноэтаноламин 1,0-3,0; диэтилоксалат 1,5-4,5. Такой электролит стабилен в работе и обеспечивает получение износостойких пластичных покрытий при повышенных плотност х тока (до 13 А/дм2).

Однако этот электролит имеет недостаточную рассеивающую и кроюш ю способность . Это приводит к неравномерному

распределению покрыти на сложнопрофи- лированных издели х, например при нанесении покрытий на резьбу муфт. В результате толщина покрыти на вершине резьбы в 2-3 раза больше, чем во впадине, что отрицательно сказываетс на эксплуатационных характеристиках резьбовых соединений труб.

Известен электролит дл осаждени покрытий из сплава цинк-никель, содержащий г/л: хлорид цинка 12,5-90; хлорид никел 5-60; хлорид аммони 5-120; анионное ПАВ 0,2-2,5. Из данного электролита получают равномерные по толщине блест щие покрыти , толщиной до 15 мкм.

Однако в данном электролите рабочие плотности тока невелики (5-7 А/дм2), а состав электролита требует частой корректировки . Стабильность работы этого электролита составл ет 30-40 А ч/л.

vi со со ел о

СЛ

Наиболее близким к предлагаемому вл етс электролит дл осаждени покрытий из сплава цинк-никель, содержащий г/л: хлорид цинка 50-200; хлорид никел 10- 150; хлорид аммони 50-250; уксусную кислоту 5-40; вещество, выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфо- салициловую кислоту, салициловокислый натрий или сульфосалициловокислый натрий 0,5-5.

Электролит стабилен в работе и обеспечивает получение покрытий толщиной 20 мкм с удовлетворительными физико-механическими свойствами при плотност х тока до 20 А/дм2. Более толстые покрыти , свыше 30 мкм, неравномерны по толщине и характеризуютс неравномерным распределением никел в покрытии. Эти недостатки св заны с разнородностью адсорбционного сло , привод щей к образованию осадков с хаотической ориентацией кристаллов в объеме покрыти .

Целью изобретени вл етс повышение физико-механических свойств покрыти толщиной не менее 30 мкм, наносимых на резьбовые поверхности.

Сущность изобретени заключаетс в том, что электролит, содержащий хлорид цинка, хлорид никел , хлорид аммони , уксусную кислоту и вещество, выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий и сульфосалициловокислый натрий, дополнительно введена N-фенилан- тронилова кислота при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлорид цинка50-200

Хлорид никел 10-150

Хлорид аммони 50-250

Уксусна кислота5-40

Вещество, выбранное из указанной группы 0,5-5 N-фенилантронилова кислота 0,1-1,0 Электролиты дл осаждени покрытий из сплава цинк-никель приготавливали с использованием реактивов марки ч или х.ч. Примен ли хлорид цинка, хлорид никел , хлорид аммони , уксусную кислоту, салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий, сульфосалициловокислый натрий и N-фенилантро- ниловую кислоту.

Электролит готовили путем последовательного растворени солей аммони , никел и цинка в 3/4 объема дистиллированной воды, подогретой до 60°С. Затем в электролит вводили уксусную кислоту, салициловую или сульфосалициловую кислоту или их натриевую соль и N-фенилантрониловую кислоту . Раствор водой доводили до 1 л.

Составы электролитов приведены в табл.1.

Опробование электролитов проводили на образцах из стали 3 размером 40x80x2 мм

и муфтах к водогазопроводным трубам. Температуру электролита поддерживали 25 + + 3°С. Толщина покрытий составл ла 35 + + 5 мкм. Рабочую плотность тока (допускаемую ) определ ли по чейке Хулла при токовой нагрузке 4А. Микротвердость покрытий определ ли с помощью прибора ПМТ-3. Пластичность покрытий определ ли методом гиба. Скорость коррозии покрытий рассчитывалась гравиметрическим методом по

потере массы образцов за 1000 ч испытаний протоке минерализованной синтетической воды (скорость протока 1,5 м/с), что соответствует услови м эксплуатации водопроводных труб. Стабильность работы электролита оценивалась по частоте корректировки состава раствора и количеству пропущенного электричества.

В табл.2 приведены результаты испытаний .

Как видно из приведенных данных в (табл.2, состав электролита (№№ 1-3, 6-8, 11-13, 16-18) обеспечивает нанесение цинк-никелевых покрытий толщиной 35 +

t 5 мкм при высоких плотност х тока (до 23 А/дм2), микротвердость которых составл ет 258-366 кг/мм , что в 1,2-1,6 раза выше по сравнению с прототипом (№№ 21-24). Кроме, того, скорость коррозии покрытий составл ет 0,32-0,70 г/дм2, а издели выдерживают 6-9 гибов под углом 90° до отслоени покрытий, что в 1,8-2,0 раза выше по сравнению с прототипом,

Приведенные в табл.2 результаты испытаний показывают, что введение N-фе- нилантрониловой кислоты обеспечивает стабильность работы электролита (90- 110 А г/л) при рабочих плотност х тока 20- 23 А/дм2.

Применение электролитов с запредельными значени ми нецелесообразно, так как при низких концентраци х (№№ 4,9,14,19) компонентов в растворе полученные покрыти по микротвердости, скорости

коррозии и пластичности практически не отличаютс от известных. При высоком содер- жании компонентов в растворе №№ 5,10,15,20) наблюдаетс высаливание добавок в объем электролита, что требуют его

фильтрации.

Таким образом, использование предлагаемого электролита позвол ет повысить физико-механические свойства покрытий из сплава цинк-никель толщиной не менее 30 мкм.

Это св зано как со специфической адсорбцией N-фенилантрониловой кислоты на поверхность стали, так и с возможным образованием комплексных соединений с ионами никел , что приводит к ингибитированию процесса сплавообразо- вани , создава предпосылки дл получени плотных, мелкокристаллических, однофазных осадков с более высоким содержанием никел в сплаве, а, соответственно , снижению скорости коррозии, повышению микротвердости и пластичности покрытий. При этом образуютс осадки сплава цинк-никель с высокой степенью совершен KpncTaj СТЭЛЛОЕ катода.

Примечание. Электролиты с запредельными значени ми ,5,9,10,1,15,19,20.

Электролиты И 21-2 - прототип. 0,ысали8лннг добтвкч е объем г-р-.тролчта.

0

Claims

Формула изобретени Электролит дл осаждени покрытий из сплава цинк-никель, содержащий хлориды цинка, никел , аммони , уксусную кислоту и вещество, выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфосалицило- вую кислоту, салициловокислый натрий и сульфосалициловый натрий, отличающийс тем, что, с целью повышени физико-механических свойств покрытий толщиной не менее 30 мкм, он дополнительно содержит N-фенилантраниловую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Таблица 2