SU1756391A1

SU1756391A1 - Способ электрохимической обработки сплавов

Info

Publication number: SU1756391A1
Application number: SU894792310A
Authority: SU
Inventors: Ирина Викторовна Анохина; Александр Викторович Введенский; Игорь Кириллович Маршаков
Original assignee: Воронежский государственный университет им.Ленинского комсомола
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Использование: электротехническа ювелирна и медицинска техника. Сущность изобретени : способ включает потен- циостатическое анодное растворение серебра при потенциале, на 0,05-0,13 более отрицательном критического потенциала развити поверхности сплава, в течение 20- 40 мин в растворе нитрата кали или натри . 2 табл.

Description

сл

С

Изобретение относитс к электрохимической обработке материалов, в частности анодной обработки поверхности сплавов, и может быть использовано в электротехнической , электронной, химической промышленности , ювелирной и медицинской технике дл повышени устойчивости изделий из сплавов к воздействию агрессивных сред путем модификации поверхностного сло сплавов.

Известен способ изменени состава и структуры поверхностного сло металлического сплава, включающий нанесение на поверхность сло полимера, избирательно раствор ющего при нагреве заданные компоненты сплава, с последующим удалением полимерного покрыти .

Однако подбор, подход щей полимерной композиции, вступающей во взаимодействие с р дом полублагородных и благородных металлов (серебро, золото, палладий и прочие) весьма затруднен.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ электрохимической обработки металлов, включающий их избирательное анодное растворение из сплавов при повышенной температуре.

Недостатками данного способа вл ютс использование гальваностатического режима травлени , исключающего контроль потенциала электрода в процессе анодной обработки, необходимость в дополнительной аппаратуре дл нагрева раствора, а также образование на поверхности сплава при его нагревании в водной среде сло оксидов , что приводит к повышению контактного сопротивлени пропусканию электрическоХ|

СП

о

00

го тока и к отказам в работе контактно-штекерных устройств.

Цель изобретени - снижение контактного сопротивлени сплава.

Поставленна цель достигаетс тем, что при электрохимической обработке сплавов, преимущественно серебро-золото, включающей избирательное анодное растворение одного компонента сплава, провод т потён- циостатическое анодное растворение серебра при потенциале на 0,05-0,1 более отрицательном критического потенциала развити поверхности сплава в течение 20- 40 мин в растворе нитрата кали или натри .

Критическим называетс потенциал, с превышением которого начинаетс интенсивное растравливание поверхности сплава , выражающеес в по влении в поверхностном слое микропористой структуры , сетки микротрещин, зв, питтингов, коррозионных каналов, туннелей и других локальных поражений, В результате этого процесса эксплуатационные качества изделий из сплава резко ухудшаютс .

Сплав серебра с золотом или изделие из такого сплава помещают в электролитическую ванну, заполненную нитратным электролитом и потенциостатически анодно пол ризуют, в результате чего поверхностна концентраци золота возрастает и стойкость сплава к сульфидному потускнению увеличиваетс . В цел х противокоррозионной защиты используют влени избирательного растворени компонентов сплава, привод щего к формированию поверхностного сло сплава измененного химического состава, В таком слое, как правило, преобладает электрохимически положительный, более благородный компоненты. В частности , при анодной обработке серебр но-золотых сплавов в нитратной среде раствор етс только серебро, золото накапливаетс в поверхностном слое, а поверхность сплава не покрываетс осадком плохо растворимых продуктов реакции.

Изобретение учитывает специфические особенности селективного растворени сплавов системы серебро-золото с повышенным содержанием серебра.

Поверхностный слой сплава сохран ет морфологическую стабильность, пока потенциал растворени Е не превысит определенное критическое значение ЕКр. При поверхность сплава развиваетс (растравливаетс ) и коррозионна стойкость при последующей эксплуатации снижаетс . Поэтому анодную обработку в нитратом электролите необходимо осуществл ть потенциостатически , поддержива потенциал

Е на 0,05-0,1 В отрицательнее Екр, величина которого в данной среде должна быть определена заранее. Критический потенциал определ ют по форме квазистационарной анодной потенциостатической кривой спла- ва, Достижению ЕКр отвечает резкое увеличение силы тока на ,Е-зависимости. Значени ЕКр дл сплавов системы Ад-Аи в 0,1 М КМОз сведены в табл. 1.

Длительность анодной обработки сплава должна быть не менее 20 мин.в противном случае эффект обогащени поверхностного сло сплава золотом слабо выражен. Такой слой неустойчив, склонен к

реорганизации. С другой стороны спуст 40 мин после начала пол ризации парциальный ток растворени серебра, постепенно снижа сь, достигает пренебрежимо малых, фоновых значений. Соответственно

увеличение длительности анодной обработки сплава свыше 40 мин нецелесообразно, поскольку толщина обогащенного золотом сло и концентраци компонентов в нем стабилизируютс и далее практически не

мен ютс .

После завершени обработки извлекают электрод из чейки, промывают поверхность дистиллированной водой, высушивают и определ ют на воздухе контактное переходное сопротивление посто нному току R пары образец сплава - нержавеюща сталь (полированна сфера) при помощи моста MQ-61. Во всех случа х усилие прижима контактов составл ет 980

Н, а измерение контактного сопротивлени осуществл ют в нескольких точках образца (не менее 10) с последующим усреднением. Оценивают контактное сопротивление RI образца до ускоренных коррозионных испытаний на сульфидное потускнение, и после таких испытаний - R2, после чего определ ют величину AR Ri-R2. Измерение контактного сопротивлени вл етс стандартной процедурой дл характеристики материалов, используемых в электроконтактных и штекерных устройствах.

П р и м е р 1. Предварительную анодную потенциостатическую обработку сплавов, содержащих 4 и 15 ат. % золота вели в

водном растворе нитрата кали (0,1 моль/л). Продолжительность обработки при всех потенциалах , указанных в табл. 2, составл ет 40 мин. Последующие коррозионные испытани проводили в течение 3,5 ч в растворе

сульфида натри (0,2 моль/л, рН л/9) при 25°С. Определ ют изменение переходного сопротивлени ДЯ образцов до и после испытаний на сульфидное потускнение. Видно , что в отсутствии анодной обработки сульфидизаци поверхности столь интенсивна , что контактное сопротивление вообще не удаетс измерить и . Потенциостатическа анодна модифика- ци поверхности при заметно снижает AR. Если же обработка сплава проводитс при , ее положительное действие исчезает. Анодна обработка сплавов, проведенна по известному спосо- бу (,1 А/дм2; t 95°C; 3% НМОз). также приводит к резкому увеличению контактного сопротивлени .

П р и м е р 2. Сплавы серебро-золото, содержащие 8; 15; 30; 40; 50; 60 и 80 а т. % золота, в течение 40 мин пол ризовали в растворе нитрата кали (0,1 моль/л), поддержива потенциал сплавов на 0,1 В отрицательнее соответствующего критического значени , приведенного в табл. 1. Коррози- онные испытани провод т в растворе сульфида натри (0,2 моль/л, рН 9) в течение 1,5 ч. Положительное противокоррозионное действие предварительной анодной обработки , выраженное в заметном снижении ДН, наблюдаетс у всех серебр но-золотых

сплавов в широком диапазоне концентраций серебра.

Таким образом, предлагаемый способ вл етс эффективным средством предупреждени сульфидной коррозии серебр но- золотых сплавов. При этом в значительной степени замедл етс образование плохоп- ровод щей пленки продукта коррозии - сульфида серебра и снижаетс контактное электросопротивление. В результате обеспечиваетс надежна работа контактно- штекерных устройств, сохран етс хороший внешний вид изделий, высока отражательна способность и блеск полированных поверхностей .

Claims

Формула изобретени Способ электрохимической обработки сплавов, преимущественно серебро-золото , включающий избирательное анодное растворение одного компонента сплава, о т- личающийс тем, что, с целью снижени контактного сопротивлени , провод т по- тенциостатическое анодное растворение серебра при потенциале, на 0,05-0,1 В более отрицательном критическогопотенциала развити поверхности сплава, в течение 20- 40 мин в растворе нитрата кали или натри .

Таблица 1

Таблица 2