UA16429U - A method for application of coating of iron and alloys thereof - Google Patents
A method for application of coating of iron and alloys thereof Download PDFInfo
- Publication number
- UA16429U UA16429U UAU200600625U UAU200600625U UA16429U UA 16429 U UA16429 U UA 16429U UA U200600625 U UAU200600625 U UA U200600625U UA U200600625 U UAU200600625 U UA U200600625U UA 16429 U UA16429 U UA 16429U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- current density
- anodic
- coating
- iron
- ratio
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 13
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical class [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 3
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract 1
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 241000404213 Erica multiflora Species 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до електрохімічних способів нанесення металевих покриттів, зокрема залізом і 2 його сплавами, і може бути використаний в промисловості як для відновлення зношених деталей, так і для обробки готових виробів з метою надання їм необхідних властивостей: покриття, міцно зчепленого з основою, заданої твердості та зносостійкості.The useful model refers to the electrochemical methods of applying metal coatings, in particular iron and 2 of its alloys, and can be used in industry both for the restoration of worn parts and for the processing of finished products in order to give them the necessary properties: a coating firmly attached to the base, a given hardness and wear resistance.
Процес електрохімічного осадження покриттів у нестаціонарних режимах дозволяє збільшити продуктивність і надає можливість в широкому інтервалі змінювати властивості гальванічних покриттів. Застосування змінного асиметричного струму сприяє одержанню більш щільних і дрібнозернистих покриттів, підвищує верхню межу робочої густини струму.The process of electrochemical deposition of coatings in non-stationary regimes allows to increase productivity and provides an opportunity to change the properties of galvanic coatings in a wide range. The use of alternating asymmetric current helps to obtain denser and fine-grained coatings, increases the upper limit of the working current density.
Відомий спосіб отримання покриттів (1), який включає нанесення покриттів заліза на зразки при кімнатній температурі з хлоридних електролітів за багатоступеневою схемою обробки змінним струмом промислової частоти, потім постійним. Такий спосіб дозволяє отримувати покриття з високою зносостійкістю, однак він не 12 забезпечує підвищення поверхневої твердості.There is a known method of obtaining coatings (1), which includes applying iron coatings to samples at room temperature from chloride electrolytes according to a multi-stage scheme of processing with alternating current of industrial frequency, then with constant current. This method makes it possible to obtain a coating with high wear resistance, but it does not provide an increase in surface hardness.
Відомий також спосіб осадження заліза та його сплавів з хлоридних електролітів (2) на змінному струмі промислової частоти зі зниженням зворотного струму в початковій стадії, після чого процес ведуть при безперервному рівномірному підвищенні густини зворотного струму зі швидкістю 0,4-28 А/дм"ьгод. Спосіб гр Дозволяє підвищити рівномірність розподілу покриття і поліпшити його припрацьованість у парах тертя. Однак такий спосіб не забезпечує міцного зчеплення покриття з основою та не дозволяє проводити процес з високою швидкістю нанесення.There is also a known method of deposition of iron and its alloys from chloride electrolytes (2) using alternating current of industrial frequency with a decrease in the reverse current in the initial stage, after which the process is carried out with a continuous and uniform increase in the density of the reverse current at a rate of 0.4-28 A/dm"h Method gr Allows to increase the uniformity of the distribution of the coating and improve its wear in friction pairs. However, this method does not ensure strong adhesion of the coating to the base and does not allow the process to be carried out at a high speed of application.
За способом |З), обраним як прототип, нанесення покриттів залізом і його сплавами проводять при кімнатній температурі в електроліті, що містить (г/л): БРезО,-200; МасСі-50; НьЗзО,-1...2; гликол-0О,3 змінним струмом ор частотою 720-850 Гц при кімнатній температурі, густині струму 10 А/дм? при відношенні катодної густини струму до анодної 9:1 протягом 30 хв. Недоліками цього способу є недостатньо високі швидкість нанесення покриття і - зчеплення покриття з основою, неможливість широкого варіювання мікротвердості покриття та складне технологічне обладнання, необхідне для ведення процесу.According to the method |Z), chosen as a prototype, coating with iron and its alloys is carried out at room temperature in an electrolyte containing (g/l): BRezO,-200; MasSi-50; NZzO,-1...2; glycol-0O.3 alternating current with a frequency of 720-850 Hz at room temperature, a current density of 10 A/dm? with a ratio of cathodic to anodic current density of 9:1 for 30 min. Disadvantages of this method are the insufficiently high speed of coating application and adhesion of the coating to the base, the impossibility of widely varying the microhardness of the coating, and the complex technological equipment required for conducting the process.
При всій різноманітності відомих способів залізнення жоден з них, включаючи й прототип, не забезпечує б зо високої швидкості нанесення покриттів, необхідної мікротвердості, високого зчеплення покриття з поверхнею деталі та простоти технологічного обладнання. сWith all the variety of known methods of fertilizing, none of them, including the prototype, provides the high speed of coating application, the necessary microhardness, high adhesion of the coating to the surface of the part, and the simplicity of technological equipment. with
В основу корисної моделі поставлено задачу отримати міцно зчеплене покриття залізом та його сплавами з «Е мікротвердістю, що варіюється в широких межах, і зменшити дендритоутворення в процесі його нанесення.The basis of a useful model is the task of obtaining a tightly bonded coating of iron and its alloys with "E" microhardness, which varies within wide limits, and to reduce dendrite formation during its application.
Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі, обраному як прототип, нанесення покриттів ісе) проводили змінним струмом частотою 720-850ГЦ при густині струму 10А/дм? при відношенні густини катодного ее струму до анодного 9:1.The set task is achieved by the fact that in the well-known method, chosen as a prototype, the application of ISE coatings was carried out with an alternating current with a frequency of 720-850Hz at a current density of 10A/dm? with a 9:1 ratio of cathode ee current density to anode current.
Згідно з винаходом для підвищення швидкості нанесення покриттів та зчеплення покриття з основою і зменшення дендритоутворення процес нанесення покриття включає осадження з електролітів на основі солей заліза (ІІ) змінним асиметричним струмом, однак на відміну від прототипу, нанесення покриття проводили « 420 струмом частотою 50Гц. Після знежирення поверхню деталі травили змінним асиметричним струмом в 8 с електроліті нанесення покриттів залізом та його сплавами при густині струму 5-10А/дм 2 і відношенні анодної а густини струму до катодної 10:11, температурі 20-352С впродовж 5 хвилин. є» Потім електрохімічно травили поверхню деталі в розчині сульфатної чи фосфатної кислот асиметричним струмом промислової частоти при кімнатній температурі, середній густині струму 30-60 А/дм? при відношенні анодної густини струму до катодної 10:11 протягом 2 хв. Така анодна обробка поверхні забезпечує міцне - зчеплення покриття з основою.According to the invention, in order to increase the speed of coating application and adhesion of the coating to the base and reduce dendrite formation, the coating process includes deposition from electrolytes based on iron (II) salts with an alternating asymmetric current, however, unlike the prototype, the coating was carried out with a 420 current with a frequency of 50Hz. After degreasing, the surface of the part was etched with an alternating asymmetric current for 8 seconds in the electrolyte for coating with iron and its alloys at a current density of 5-10A/dm 2 and a ratio of anodic to cathodic current density of 10:11, a temperature of 20-352C for 5 minutes. is" Then the surface of the part was electrochemically etched in a solution of sulfuric or phosphoric acids with an asymmetric current of industrial frequency at room temperature, the average current density of 30-60 A/dm? with a ratio of anodic to cathodic current density of 10:11 for 2 min. Such anodic treatment of the surface ensures strong adhesion of the coating to the base.
Ф Потім зразок занурювали в гальванічну ванну з електролітом, що містить, г/л:Ф Then the sample was immersed in a galvanic bath with an electrolyte containing, g/l:
ЧК» гесі» 400; 7 50 місі».7НоО 100; неї 10; ще аскорбінова кислота 1.ChK" hesi" 400; 7 50 missi". 7NoO 100; she is 10; also ascorbic acid 1.
На початку процесу катодна складова асиметричного змінного струму залишалась незмінною, а анодна - 22 зменшувалась за амплітудою. Вихідні параметри режиму: середня густина катодного струму 40-50А/дм 2, с середня густина анодного струму 31-38А/дм 7 (відношення катодної густини струму до анодної - 1,3). Потім зменшували анодну густину струму зі швидкістю 5А/дм"»хв. впродовж 5 хвилин. Далі процес проводили з середньою густиною катодного струму 40-50А/дм2 і середньою густиною анодного струму 5-6,25А/дм? бо (Відношення катодної густини струму до анодної - 8). При цих параметрах нанесення покриття здійснювали до початку утворення на деталі дендритів після чого підвищували анодну густину струму зі швидкістю 1-20А/дм"егод. до закінчення процесу. Рівномірне підвищення анодної густини струму зменшує дендритоутворення.At the beginning of the process, the cathodic component of the asymmetric alternating current remained unchanged, while the anodic component decreased in amplitude. Initial parameters of the regime: average cathode current density 40-50A/dm 2, with average anode current density 31-38A/dm 7 (the ratio of cathode to anode current density is 1.3). Then the anodic current density was reduced at a rate of 5A/dm""min for 5 minutes. Then the process was carried out with an average cathodic current density of 40-50A/dm2 and an average anodic current density of 5-6.25A/dm? to the anodic - 8).With these parameters, the coating was applied before the formation of dendrites on the parts, after which the anodic current density was increased at a rate of 1-20A/dm"h. until the end of the process. A uniform increase in the anodic current density reduces dendrite formation.
Приклад 1 бо Для нанесення покриття сплавом залізо - нікель використовували зразки, виготовлені зі сталі Ст.40 -Д-Example 1: To apply a coating with an iron-nickel alloy, samples made of steel St.40 -D- were used
розміром 20х50 мм. Після знежирення поверхню деталі обробляли змінним асиметричним струмом в електроліті нанесення покриттів залізом та його сплавами при густині струму 10А/дм 2 при відношенні анодної густини струму до катодної 10:1, температурі 2023 впродовж 5 хвилин.size 20x50 mm. After degreasing, the surface of the part was treated with an alternating asymmetric current in the electrolyte for coating with iron and its alloys at a current density of 10A/dm 2 at a ratio of anodic to cathodic current density of 10:1, at a temperature of 2023 for 5 minutes.
Потім проводили електрохімічне травлення поверхні деталі в розчині 4090-ної сульфатної кислоти асиметричним струмом промислової частоти при кімнатній температурі, середній густині струму 40А/дм? при відношенні анодної густини струму до катодної 1021, протягом 2 хв.Then electrochemical etching of the surface of the part was carried out in a solution of 4090 sulfuric acid with an asymmetric current of industrial frequency at room temperature, average current density 40A/dm? with a ratio of anodic to cathodic current density of 1021, within 2 min.
Потім зразок занурювали в гальванічну ванну з електролітом, що містить, г/л:Then the sample was immersed in a galvanic bath with an electrolyte containing, g/l:
Гесіо 4оо;Hesio 4oo;
Місіо.7НоО 100; неї 10; аскорбінова кислота 1.Misio.7NoO 100; she is 10; ascorbic acid 1.
Вихідні параметри режиму: середня густина катодного струму 40А/дм?, середня густина анодного струму 31Initial mode parameters: average cathode current density 40A/dm?, average anode current density 31
А/дм? (відношення густин струму - 1,3). Потім зменшували анодну густину струму зі швидкістю 5 А/дм "хв. впродовж 5 хвилин. Далі процес проводили з середньою густиною катодного струму 40А/дм2 і середньою густиною анодного струму 5А/дм?. При цих параметрах нанесення покриття здійснювали до початку утворення го на деталі дендритів, після чого підвищували анодну густину струму зі швидкістю 20А/дм 2.год впродовж бо хвилин до завершення процесу.A/dm? (the current density ratio is 1.3). Then the anodic current density was reduced at a rate of 5 A/dm "min. for 5 minutes. Further, the process was carried out with an average cathodic current density of 40A/dm2 and an average anodic current density of 5A/dm?. With these parameters, coating application was carried out before the formation of details of the dendrites, after which the anodic current density was increased at a rate of 20 A/dm 2.h for a few minutes until the end of the process.
Отримали рівномірне покриття, міцно зчеплене з основою з мікротвердістю 380 кг/мм. Швидкість нанесення покриття дорівнює 0,15мм/год.A uniform coating firmly attached to the base with a microhardness of 380 kg/mm was obtained. The coating speed is 0.15 mm/h.
Приклад 2Example 2
Для нанесення покриття сплавом залізо - нікель використовували зразки, виготовлені зі сталі Ст.40 розміром 20х50 мм. Після знежирення поверхню деталі обробляли змінним асиметричним струмом в електроліті в нанесення покриттів залізом та його сплавами при густині струму БА/дм? при відношенні анодної густини струму до катодної 10:11, температурі 202С впродовж 5 хвилин.Samples made of St.40 steel measuring 20x50 mm were used for coating with an iron-nickel alloy. After degreasing, the surface of the part was treated with an alternating asymmetric current in the electrolyte for coating with iron and its alloys at a current density of BA/dm? at a ratio of anodic to cathodic current density of 10:11, a temperature of 202C for 5 minutes.
Потім проводили електрохімічне травлення поверхні деталі в розчині 4095-ної фосфатної кислоти (22) асиметричним струмом 50 Гц при кімнатній температурі, середній густині струму 40А/дм? при відношенні с анодної густини струму до катодної 10:11, протягом 2 хв.Then electrochemical etching of the surface of the part was carried out in a solution of 4095 phosphoric acid (22) with an asymmetric current of 50 Hz at room temperature, an average current density of 40A/dm? with a ratio of anodic current density to cathodic current density of 10:11, within 2 min.
Потім зразок занурювали в гальванічну ванну з електролітом, що містить, г/л «Then the sample was immersed in a galvanic bath with an electrolyte containing g/l
Еесіо 400; Ф 3 Місіо.тНоО 100; -- неї 10; аскорбінова кислота 1.Eesio 400; F 3 Misio.tNoO 100; -- she is 10; ascorbic acid 1.
Вихідні параметри початкового режиму: середня густина катодного струму 50А/дм 2, середня густина ч 10 анодного струму З8А/дм? (відношення густин струму - 1,3). Потім зменшували анодну густину струму зі не с швидкістю 5А/дм"ехв. впродовж 5 хвилин. Далі процес проводили з середньою густиною катодного струму ;» БОА/дм? і середньою густиною анодного струму 6,25А/дм?7. При цих параметрах нанесення покрития здійснювали до початку утворення на деталі дендритів, після чого підвищували анодну густину струму зі швидкістю 10Initial parameters of the initial mode: the average density of the cathode current 50A/dm 2, the average density h 10 of the anode current 38A/dm? (the current density ratio is 1.3). Then, the anodic current density was reduced at a rate of 5A/dm" for 5 minutes. Then, the process was carried out with an average cathodic current density;" BOA/dm? and an average anodic current density of 6.25A/dm? 7. With these parameters, coating application was carried out before the beginning of the formation of dendrite parts, after which the anodic current density was increased at a rate of 10
Аідм?егод впродовж 120 хвилин до завершення процесу. - Отримали рівномірне покриття, міцно зчеплене з основою з мікротвердістю 78Окг/мм. Швидкість нанесенняAidm?egod for 120 minutes until the end of the process. - We obtained a uniform coating, firmly attached to the base with a microhardness of 78Okg/mm. Application speed
Ге») покриття дорівнює 0,20мм/год. ї. юю 1 пююм00001011111 Корамдю 00Ge") coverage is equal to 0.20 mm/h. eat yuyu 1 pyuyum00001011111 Koramdyu 00
Анодна обробка поверхні деталі перед анодна обробка поверхні деталі розчині кислоти зміннимAnodic treatment of the surface of the part before anodic treatment of the surface of the part in a variable acid solution
Фо 00000000 кою 5 сPhoto 00000000 koi 5 p
Реюим нання ття 11117717 720...850 ГЦ " анодної бо Швидкість нанесення покриттів, мм/год 0,1 0,15...0,21Operating mode 11117717 720...850 HZ "anode power Coating speed, mm/h 0.1 0.15...0.21
Джерела інформації: 1. А.с.Sources of information: 1. A.s.
СССР, Мо 168569, МПКА С 25 0 5/18, 1965 2. Патент КО Мо 1820921, МПК С 25 0 3/20, 1993 3. Патент КО Мо 2046155, МПК? С 25 0 3/20, 5/18, 1995USSR, Mo 168569, MPKA C 25 0 5/18, 1965 2. Patent KO Mo 1820921, IPK C 25 0 3/20, 1993 3. Patent KO Mo 2046155, IPK? C 25 0 3/20, 5/18, 1995
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200600625U UA16429U (en) | 2006-01-23 | 2006-01-23 | A method for application of coating of iron and alloys thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200600625U UA16429U (en) | 2006-01-23 | 2006-01-23 | A method for application of coating of iron and alloys thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA16429U true UA16429U (en) | 2006-08-15 |
Family
ID=37504218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200600625U UA16429U (en) | 2006-01-23 | 2006-01-23 | A method for application of coating of iron and alloys thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA16429U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773467C1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-06-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method for obtaining oxide layers on the surface of a carbon fiber material under polarization by alternating asymmetric current |
-
2006
- 2006-01-23 UA UAU200600625U patent/UA16429U/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773467C1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-06-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Method for obtaining oxide layers on the surface of a carbon fiber material under polarization by alternating asymmetric current |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100695999B1 (en) | Anodizing method for matal surface using high-frequency pluse | |
| JP2008506841A (en) | Electrolytic plating method for controlling copper plating hardness by varying current profile | |
| JP6142408B2 (en) | Electrolytic stripper for jigs | |
| CN109402715B (en) | Porous metal electrodeposition device with in-situ measurement function and electrodeposition process thereof | |
| UA16429U (en) | A method for application of coating of iron and alloys thereof | |
| JP2009149978A (en) | Copper-zinc alloy electroplating bath and plating method using the same | |
| Török et al. | Direct cathodic deposition of copper on steel wires from pyrophosphate baths | |
| US2546150A (en) | Method for securing adhesion of electroplated coatings to a metal base | |
| JP2006514712A (en) | Electro-polishing method for nickel-titanium alloy dental instruments | |
| JPH0472098A (en) | Production of aluminum substrate for printing plate | |
| Colner et al. | Electroplating on titanium | |
| SU717157A1 (en) | Method of electrochemical metallic plating | |
| JPH0240751B2 (en) | ||
| RU2689341C1 (en) | Method for galvanic metallization of steel parts | |
| US4810337A (en) | Method of treating a chromium electroplating bath which contains an alkyl sulfonic acid to prevent heavy lead dioxide scale build-up on lead or lead alloy anodes used therein | |
| JP3633308B2 (en) | Method for electrolytic coloring of aluminum and aluminum alloys | |
| JP2003328188A (en) | Surface treatment method of magnesium alloy | |
| RU2653515C1 (en) | Method of galvanic metalization of molybdenum alloys | |
| RU2046155C1 (en) | Method for applying coatings from iron and iron alloys | |
| JP2016156035A (en) | Coating formation method using plasma electrolytic oxidation | |
| SU802412A1 (en) | Solution for electrochemical treatmeht of steels | |
| JPH0668153B2 (en) | Chromium alloy surface treatment method | |
| RU2241076C1 (en) | Process for electrodeposition of steel article | |
| SU1520150A1 (en) | Method of preparing the surface of steel articles to electrolytic deposition of coatings | |
| SU168569A1 (en) |