UA5672U - A method for nickel-plating aluminium alloys - Google Patents

A method for nickel-plating aluminium alloys Download PDF

Info

Publication number
UA5672U
UA5672U UA20040706355U UA2004706355U UA5672U UA 5672 U UA5672 U UA 5672U UA 20040706355 U UA20040706355 U UA 20040706355U UA 2004706355 U UA2004706355 U UA 2004706355U UA 5672 U UA5672 U UA 5672U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
nickel
solution
electrolyte
sublayer
bath
Prior art date
Application number
UA20040706355U
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Борис Іванович Байрачний
Борис Иванович Байрачный
Лариса Валентинівна Трубнікова
Лариса Валентиновна Трубникова
Тетяна Володимирівна Ляшко
Марія Олександрівна Водолаженко
Original Assignee
Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Університет"
Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Університет", Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" filed Critical Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Університет"
Priority to UA20040706355U priority Critical patent/UA5672U/en
Publication of UA5672U publication Critical patent/UA5672U/en

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

A method for nickel-plating aluminium alloys involves electrolytic plating nickel sublayer from electrolyte containing ammonium ions, and subsequent nickel-plating in the main electrolyte. Electrolytic application of nickel sublayer is performed in the solution of trapping bath of main nickel-plating electrolyte, in addition ammonium at an amount of 3-4 g/dm3 is introduced. Nickel-oxide anodes at current density of 100-300 A/m2 are used and concentration of nickel ions in the solution of 2-3 g/dm3 is maintained.

Description

Корисна модель відноситься до області гальваностегії, зокрема, до нанесення нікелевих покрить на вироби з алюмінієвих сплавів з метою збільшення їхньої корозійної стійкості і додання функціональних властивостей, наприклад, стійкості до стирання.The useful model relates to the field of electroplating, in particular, to the application of nickel coatings on products made of aluminum alloys in order to increase their corrosion resistance and add functional properties, for example, resistance to abrasion.

Відомі способи безпосереднього нікелювання виробів з алюмінію і його сплавів з електролітів, що містять окислювачі, зокрема, з електроліту, який містить іони амонію, складу, г/дм (1, с.2491|:Known methods of direct nickel plating of products made of aluminum and its alloys from electrolytes containing oxidizing agents, in particular, from an electrolyte containing ammonium ions, composition, g/dm (1, p.2491|:

Нікелю сульфат 100Nickel sulfate 100

Натрію хлорид 15Sodium chloride 15

Амонію персульфат 0)Ammonium persulfate 0)

Натрію ацетат 10Sodium acetate 10

Температура електроліту 18-252С; густина струму 100-300А/м?.Electrolyte temperature 18-252C; current density 100-300A/m?.

Однак зчеплення покриття з основою незадовільне, для забезпечення міцного зчеплення у всіх випадках безпосереднього нікелювання необхідна наступна термообробка при температурі 220"С протягом 0,5-1,5чЧ., а ця операція зв'язана з використанням додаткового устаткування, витратами електроенергії і перемонтажем оброблюваних деталей. Крім того, термообробка не дозволяє цілком автоматизувати процес нанесення покрить.However, the adhesion of the coating to the base is unsatisfactory, in order to ensure a strong adhesion in all cases of direct nickel plating, the following heat treatment at a temperature of 220 "C for 0.5-1.5 hours is required, and this operation is associated with the use of additional equipment, electricity consumption and reassembly of the treated In addition, heat treatment does not allow fully automating the coating process.

Відомі способи нікелювання деталей з алюмінієвих сплавів, що включають попередню обробку в розчинах, які містять солі важких металів, хімічне й електрохімічне осадження проміжних шарів металів, хімічне й електрохімічне оксидування (2, с.402-417|. Ці способи дозволяють одержувати покриття, придатні для експлуатації в легких і середніх умовах, нікелеве покриття має більш міцне зчеплення з основою. Однак технологічні процеси трудомісткі, оскільки способи передбачають кілька операцій, на готування використовуваних у додаткових операціях розчинів затрачаються хімікати, а промивні води і відпрацьовані розчини необхідно знешкоджувати.There are known methods of nickel-plating parts from aluminum alloys, which include preliminary treatment in solutions containing heavy metal salts, chemical and electrochemical deposition of intermediate layers of metals, chemical and electrochemical oxidation (2, p.402-417 |. These methods make it possible to obtain coatings suitable for operation in light and medium conditions, the nickel coating has a stronger adhesion to the substrate.However, the technological processes are labor-intensive, since the methods involve several operations, chemicals are spent on the preparation of solutions used in additional operations, and washing waters and spent solutions must be neutralized.

Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб (2, с.406Ї, по якому вироби зі сплавів алюмінію після травлення у флуорвмісному розчині (алюміній і його сплави - 110-155 у 1095-ному розчині плавикової кислоти, ливарні алюмінієві сплави - у суміші 3/1 азотної і плавикової концентрованих кислот) 1) обробляють у розчині Мое1: соляна кислота (густиною 1,19г/см), 90 50 вода, 90 50 марганцю сульфат, г/дм3 9-10; 2) осаджують підшар нікелю в електроліті Ме2, г/дм3: нікелю сульфат 142 магнію сульфат 75 амонію хлорид 15 борна кислота 15, густина струму 150А/мг; час осадження 10хв.; 3) піддають термообробці при температурі 1002С; 4) активують поверхня з підшаром нікелю у водному розчині соляної кислоти з наступною анодною обробкою в 20-2595-о0й сірчаній кислоті при густині струму 700-1500А/м; 5)осаджують основне покриття, наприклад, нікелеве з основного сірчанокислого електроліту МеЗ складу, г/дм3: нікелю сульфат 170 натрію хлорид 12 борна кислота 0) натрію сульфат 45 магнію сульфат 0) густина струму 50-200А/м; 6) очищають розчин ванни уловлювання від іонів ніселю реагентним, електрохімічним, іонообмінним або іншим методом.The closest technical solution is the method (2, p. 406Й, according to which aluminum alloy products after etching in a fluorine-containing solution (aluminum and its alloys - 110-155 in a 1095 solution of hydrofluoric acid, cast aluminum alloys - in a 3/1 mixture concentrated nitric and hydrofluoric acids) 1) processed in Moe1 solution: hydrochloric acid (density 1.19 g/cm), 90 50 water, 90 50 manganese sulfate, g/dm3 9-10; 2) a nickel sublayer is deposited in Me2 electrolyte, g/dm3: nickel sulfate 142, magnesium sulfate 75, ammonium chloride 15, boric acid 15, current density 150A/mg; deposition time 10 min.; 3) subjected to heat treatment at a temperature of 1002C; 4) activate the surface with a nickel sublayer in an aqueous solution of hydrochloric acid followed by anodic treatment in 20-2595% sulfuric acid at a current density of 700-1500A/m; 5) deposit the main coating, for example, nickel from the main sulfuric acid electrolyte MeZ composition, g/dm3: nickel sulfate 170 sodium chloride 12 boric acid 0) sodium sulfate 45 magnesium sulfate 0) current density 50-200A/m; 6) clean the solution of the trapping bath from carrier ions by reagent, electrochemical, ion exchange or other methods.

Отримане цим способом нікелеве покриття відрізняється дуже міцним зчепленням з основою. Однак це досягається за допомогою витрат на додаткові розчини (крім основного сірчанокислого електроліту, - на розчин для травлення із сіллю марганцю, електроліт для нанесення підшару нікелю, розчин для активування нікелевої поверхні після термообробки) з їхньою регенерацією або знешкодженням після відпрацьовування, а також великої кількості операцій, у тому числі операції термообробки, для якої необхідне устаткування, витрати електроенергії і перемонтаж деталей.The nickel coating obtained in this way has a very strong adhesion to the base. However, this is achieved by spending on additional solutions (in addition to the main sulfuric acid electrolyte, - on a solution for pickling with manganese salt, an electrolyte for applying a nickel sublayer, a solution for activating the nickel surface after heat treatment) with their regeneration or disposal after working, as well as a large amount operations, including heat treatment operations, which require equipment, electricity consumption and reassembly of parts.

Задачею, розв'язуваної даною корисною моделлю, є економія матеріалів, а також спрощення технологічного процесу за рахунок скорочення кількості операцій.The task solved by this useful model is the saving of materials, as well as the simplification of the technological process due to the reduction of the number of operations.

В основу корисної моделі покладена задача створення способу нікелювання алюмінієвих сплавів, що включає електролітичне нанесення підшару нікелю з електроліту, що містить амонії-іони, і наступне нікелювання в основному електроліті.The useful model is based on the task of creating a method of nickel plating aluminum alloys, which includes electrolytic deposition of a nickel sublayer from an electrolyte containing ammonium ions, and subsequent nickel plating in the main electrolyte.

Для рішення поставленої задачі запропонований спосіб, за яким електролітичне нанесення підшару нікелю здійснюють у розчині ванни уловлювання основного електроліту нікелювання, додатково вводять аміак у кількості 3-4г/дм3, використовують оксиднонікелеві аноди при густині струму 100-300А/м: і підтримують концентрацію іонів нікелю в розчині 2-Зг/дм3.To solve the problem, a method is proposed, according to which the electrolytic application of the nickel sublayer is carried out in the bath solution of the capture of the main electrolyte of nickel plating, ammonia is additionally introduced in the amount of 3-4 g/dm3, oxide nickel anodes are used at a current density of 100-300A/m: and the concentration of nickel ions is maintained in a solution of 2-Zg/dm3.

Процес здійснюють у такий спосіб.The process is carried out in the following way.

Деталі з алюмінієвого сплаву травлять у флуорвмісному розчині (алюміній і його сплави - 10-15 з у 1095-ному розчині плавикової кислоти, ливарні алюмінієві сплави - у суміші 3:1 азотних і плавикової концентрованих кислот), завантажують у розчин ванни уловлювання, що містить 2-Зг/дм3 Міг», 15-20г/дм3 агонію сульфату, 3-4г/дм3 аміаку й інші компоненти основного електроліту нікелювання, що уловился у ванні уловлювання, - у концентрації 10- 10095 від їхньої концентрації в основному електроліті. Катодна густина струму 30-70А/М?.Aluminum alloy parts are etched in a fluorine-containing solution (aluminum and its alloys - 10-15% in a 1095 solution of hydrofluoric acid, cast aluminum alloys - in a 3:1 mixture of concentrated nitric and hydrofluoric acids), loaded into the solution of the trapping bath containing 2-Zg/dm3 Mig", 15-20g/dm3 of agonium sulfate, 3-4g/dm3 of ammonia and other components of the nickel-plating main electrolyte caught in the trapping bath - at a concentration of 10-10095 of their concentration in the main electrolyte. Cathodic current density 30-70A/M?.

Аноди оксиднонікелеві, анодна густина струму 100-300А/мг2. Покриття осаджують протягом 15-20 хвилин. При нагромадженні іонів нікелю 2,5-3г/дм3 покриття осаджують протягом 17-20 хвилин при анодній густині струму 200-Oxide-nickel anodes, anode current density 100-300A/mg2. The coating is deposited for 15-20 minutes. With an accumulation of nickel ions of 2.5-3g/dm3, the coating is deposited for 17-20 minutes at an anodic current density of 200-

ЗобА/ме, при зниженні концентрації іонів нікелю до 2-2,5г/дм? час осадження підшару - 15-17 хвилин, а анодна густина струму - 100-200А/м". Потім на деталі наносять основний шар нікелю з основного електроліту, наприклад, стандартного сірчанокислого складу Ме3, г/дм3: нікелю сульфат 170 натрію хлорид 12 борна кислота 0) натрію сульфат 45 магнію сульфат 30, катодна густина струму 50-200А/дм; і промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, тобто, у ванні для нанесення підшару нікелю, потім у ваннах промивки.ZobA/me, when the concentration of nickel ions decreases to 2-2.5 g/dm? the deposition time of the sublayer is 15-17 minutes, and the anode current density is 100-200A/m". Then the main layer of nickel is applied to the parts from the main electrolyte, for example, standard sulfuric acid composition Me3, g/dm3: nickel sulfate 170 sodium chloride 12 boron acid 0) sodium sulfate 45 magnesium sulfate 30, cathodic current density 50-200A/dm, and washed first in the solution of the trapping bath, that is, in the bath for applying the nickel sublayer, then in the washing baths.

При виконанні сукупності зазначених операцій (підтримка концентрації іонів нікелю на рівні 2-Зг/дм3, введення в розчин ванни уловлювання додатково аміаку в сполученні з використанням оксиднонікелевих анодів при густині струму 100-300А/м2) експериментально виявлено, що умови електролізу, які створилися, при нанесенні підшару нікелю дозволяють забезпечити його відмінне зчеплення з основою з алюмінієвих сплавів (за рахунок виділення нікелю при більш негативних потенціалах, чим з відомих електролітів ніселювання) без попередньої обробки в розчині солі марганцю і додаткової термообробки покриття з операцією активування, що вимагається після неї.When performing a set of the specified operations (maintaining the concentration of nickel ions at the level of 2-Zg/dm3, introducing additional ammonia into the solution of the capture bath in combination with the use of nickel oxide anodes at a current density of 100-300A/m2), it was experimentally found that the conditions of electrolysis that were created when applying a nickel sub-layer, it is possible to ensure its excellent adhesion to the base of aluminum alloys (due to the release of nickel at more negative potentials than from known Niseling electrolytes) without preliminary treatment in a manganese salt solution and additional heat treatment of the coating with an activation operation, which is required after it.

Це спрощує технологічний процес.This simplifies the technological process.

Реалізація пропонованого способу виробляється на стандартному устаткуванні при сполученні операцій нанесення підшару нікелю й очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю шляхом їхнього електролітичного вилучення, завдяки чому заощаджуються хімікати для електроліту і знижується витрата нікелевих анодів.The implementation of the proposed method is carried out on standard equipment by combining the operations of applying a nickel sublayer and cleaning the solution of the trapping bath from nickel ions by their electrolytic extraction, thanks to which chemicals for the electrolyte are saved and the consumption of nickel anodes is reduced.

У технічному плані відмінною рисою пропонованої корисної моделі є те, що нанесення підшару нікелю здійснюють з аміачного електроліту, у якому утворяться комплекси складу, який відрізняється від відомих електролітів, оскільки пропонований розчин розведений по іонах нікелю (2-Зг/дм?, а не 142г/дм3), не має надлишку вільного аміаку і є лужним (рН 8,5-9,0, у відмінність від використовуваних у промисловості для нанесення нікелевих покрить кислих електролітів, рН яких знаходиться в діапазоні 3,5-6,5). Це забезпечує виділення нікелю на поверхні алюмінієвих сплавів у компактному вигляді, при міцному зчепленні з основою. Крім того, як аноди використовують оксиднонікелеві, тоді як при нанесенні нікелевих покрить використовують нікелеві аноди. Застосування оксиднонікелевого аноду (і саме при густині струму 100-300А/м7) обмежує надходження іонів нікелю в розчин ванни уловлювання і побічних реакцій окислювання іонів амонію або нікелю, що порушують стабільність процесу, який безпосередньо відбиває на якості одержуваних у ванні уловлювання покрить.From a technical point of view, a distinctive feature of the proposed useful model is that the application of the nickel sublayer is carried out from an ammonia electrolyte, in which complexes of a composition different from known electrolytes are formed, since the proposed solution is diluted with nickel ions (2-Zg/dm?, not 142g /dm3), does not have an excess of free ammonia and is alkaline (pH 8.5-9.0, in contrast to acidic electrolytes used in industry for applying nickel coatings, the pH of which is in the range of 3.5-6.5). This ensures the release of nickel on the surface of aluminum alloys in a compact form, with strong adhesion to the base. In addition, nickel oxide anodes are used, while nickel anodes are used when applying nickel coatings. The use of an oxide-nickel anode (especially at a current density of 100-300A/m7) limits the entry of nickel ions into the solution of the trapping bath and side reactions of the oxidation of ammonium or nickel ions, which disrupt the stability of the process, which directly affects the quality of the coatings obtained in the trapping bath.

Сполучення складу розчину з матеріалом використовуваного анода і густиною струму при його експлуатації і дозволяє забезпечувати сталість властивостей електроліту в процесі експлуатації і стабільність очистки розчину ванни уловлювання від іонів ніселю в процесі осадження міцно зчепленого нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів без додаткових операцій підготовки і термообробки й в умовах економії матеріалів.The combination of the composition of the solution with the material of the used anode and the current density during its operation and allows to ensure the constancy of the properties of the electrolyte during operation and the stability of cleaning the solution of the trapping bath from carrier ions during the deposition of a strongly bonded nickel sublayer with a base of aluminum alloys without additional operations of preparation and heat treatment and in terms of saving materials.

Відомий і спосіб очистки промивних вод від іонів нікелю електролітичним його вилученням у розчині ванни уловлювання, у яку додатково вводять іони амонію (|З). Однак не відоме введення в розчин ванни уловлювання й аміаку, а саме його введення в сполученні з іншими ознаками забезпечує міцне зчеплення нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів. Крім того, електроліз у відомому способі очистки від іонів нікелю здійснюють з нікелевими катодами і діоксидмарганцевими анодами. Завдяки ж використанню в пропонованій корисній моделі катодів з алюмінієвих сплавів (замість нікелевих по відомому способі очистки) підвищується на 10-2095 вихід нікелю за струмом. Крім того, у пропонованому винаході використовуються оксиднонікелеві аноди, оскільки застосування діоксидмарганцевих анодів приводить до нагромадження продуктів окислювання в аміачному розчині ванни уловлювання електроліту нікелювання, які негативно позначаються на якості зчеплення підшару нікелю з основою з алюмінієвих сплавів.There is also a known method of purifying washing water from nickel ions by its electrolytic extraction in the solution of a trapping bath, into which ammonium ions (|Z) are additionally introduced. However, the introduction of ammonia into the solution of the trapping bath is not known, namely its introduction in combination with other features ensures strong adhesion of the nickel sublayer to the base of aluminum alloys. In addition, electrolysis in the known method of purification from nickel ions is carried out with nickel cathodes and manganese dioxide anodes. Due to the use of aluminum alloy cathodes in the proposed useful model (instead of nickel ones according to the known cleaning method), the output of nickel by current increases by 10-2095. In addition, in the proposed invention, oxide nickel anodes are used, since the use of manganese dioxide anodes leads to the accumulation of oxidation products in the ammonia solution of the nickel plating electrolyte capture bath, which negatively affect the quality of the adhesion of the nickel sublayer to the base of aluminum alloys.

Саме виконання сукупності всіх ознак (електролітичне нанесення підшару нікелю здійснюють у розчині ванни уловлювання основного електроліту нікелювання, додатково вводять аміак у кількості 3-4г/дм3, використовують оксиднонікелеві аноди при густині струму 100-300А/м: і підтримують концентрацію іонів нікелю в розчині 2-Зг/дм3) дозволяє забезпечити міцне зчеплення підшару з основою без попередньої обробки в розчині солі марганцю і наступної термообробки при використанні хімікатів, що виносяться виробами, які промиваються, з основного електроліту, що встановлено авторами вперше в процесі експериментів (див. приклади) і що забезпечує економію матеріалів і спрощення технологічного процесу.It is the fulfillment of the totality of all features (the electrolytic application of the nickel sublayer is carried out in the solution of the bath of trapping of the main electrolyte of nickel plating, ammonia is additionally introduced in the amount of 3-4g/dm3, oxide nickel anodes are used at a current density of 100-300A/m: and the concentration of nickel ions in the solution is maintained 2 -Zg/dm3) allows you to ensure strong adhesion of the sublayer to the base without preliminary treatment in a solution of manganese salts and subsequent heat treatment when using chemicals carried by products that are washed, from the main electrolyte, which was established by the authors for the first time in the course of experiments (see examples) and which ensures saving of materials and simplification of the technological process.

При зменшенні концентрації іонів нікелю в розчині ванни уловлювання нижче 2г/дм? падає катодний вихід за струмом, збільшення концентрації іонів нікелю понад Зг/дм? приводить до погіршення зчеплення нікелевого підшару з основою, а також недоцільно через збільшення виносу іонів нікелю в стічні води.When reducing the concentration of nickel ions in the solution of the trapping bath below 2g/dm? the cathode current drops, increasing the concentration of nickel ions over Zg/dm? leads to a deterioration of the adhesion of the nickel sublayer to the base, and is also impractical due to an increase in the removal of nickel ions into wastewater.

При використанні амонія сульфату в кількості менш 15г/дм? порушується хімічна стійкість розчину, більш 20г/дм3 - знижується вихід нікелю за струмом.When using ammonium sulfate in the amount of less than 15 g/dm? the chemical stability of the solution is disturbed, more than 20 g/dm3 - the output of nickel by current decreases.

Введення аміаку в концентрації менш Зг/дм3 не дозволяє одержувати якісне зчеплення нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів, більш 4г/дм3 недоцільно, тому що органолептично виявляється вільний аміак.The introduction of ammonia in a concentration of less than Zg/dm3 does not allow obtaining a high-quality adhesion of the nickel sublayer to the base of aluminum alloys, more than 4g/dm3 is impractical, because organoleptically, free ammonia is detected.

Використання оксиднонікелевих анодів при густині струму нижче 100А/м? приводить до невиправданого збільшення витрати анодного матеріалу, оскільки оксиднонікелевий анод при цих умовах розчиняється з високим виходом за струмом, а це приводить до збільшення концентрації іонів нікелю в розчині ванни уловлювання і необхідності збільшувати час нанесення підшару нікелю. Перевищення анодної густині струму ЗО0А/м? приводить до появи в розчині ванни уловлювання продуктів окислювання, що негативно впливають на якість зчеплення нікелевого підшару з основою з алюмінієвих сплавів.Use of nickel oxide anodes with a current density below 100A/m? leads to an unjustified increase in the consumption of the anode material, since the oxide nickel anode under these conditions dissolves with a high current output, and this leads to an increase in the concentration of nickel ions in the solution of the trapping bath and the need to increase the time of application of the nickel sublayer. Exceeding the anodic current density ЗО0A/m? leads to the appearance of oxidation products in the solution of the bath, which negatively affect the quality of the adhesion of the nickel sublayer to the base of aluminum alloys.

Таким чином, підтримка виявлених експериментально границь параметрів електролізу є істотно необхідним для реалізації способу, а порівняння технічного рішення, що заявляється, із прототипом і іншими технічними рішеннями дозволяє зробити висновок про відповідність способу, що заявляється, критеріям "новизна" і "істотні відмінності".Thus, maintaining the experimentally detected limits of electrolysis parameters is essential for the implementation of the method, and a comparison of the claimed technical solution with the prototype and other technical solutions allows us to conclude that the claimed method complies with the "novelty" and "significant differences" criteria.

Приклад 1 (див. табл.). Зразки з алюмінієвого сплаву АЛУ (площа поверхні 5см-) нікелюють у такий спосіб (спосіб-прототип): після травлення 10-15с у 1095-ному розчині плавикової кислоти зразки обробляють у розчиніExample 1 (see table). Samples of ALU aluminum alloy (surface area 5 cm) are nickel plated in the following way (prototype method): after etching for 10-15 seconds in a 1095 solution of hydrofluoric acid, the samples are treated in the solution

Ме1, потім осаджують підшар нікелю в електроліті Ме2 при густині струму 1,5А/дм2 протягом 10хв., термооброблюють при температурі 100"С протягом 1 години, активують зразки з у 2095-ом розчині соляної кислоти і 20-25965-ому розчині сірчаної кислоті при анодній густині струму 1000А/м?, після чого осаджують нікелеве покриття з основного електроліту МеЗ при катодній густині струму 150А/м протягом 1,5 годин. З розчину ванни уловлювання, у якій промивають зразки після осадження нікелевого покриття, вилучають нікель у вигляді гідроксиду або електролізом.Me1, then a nickel sublayer is deposited in the Me2 electrolyte at a current density of 1.5A/dm2 for 10 minutes, heat treated at a temperature of 100"С for 1 hour, samples are activated in a 2095 hydrochloric acid solution and a 20-25965 sulfuric acid solution at an anodic current density of 1000A/m?, after which a nickel coating is deposited from the MeZ main electrolyte at a cathodic current density of 150A/m for 1.5 hours. From the solution of the trapping bath, in which the samples are washed after the deposition of the nickel coating, nickel is extracted in the form of hydroxide or electrolysis.

Приклад 2 (див. табл.) Зразки зі сплаву АЛОУО після травлення в суміші 3:1 азотних і плавикової концентрованих кислот осаджують підшар нікелю в електроліті Ме2 при густині струму 1,5А/дм протягом 10хв., термооброблюють при температурі 1007С протягом 1 години, активують зразки у 20956-ому розчині соляної кислоти і 20-25965-ому розчині сірчаної кислоті при анодноїй густині струму 100А/м, після чого осаджують нікелеве покриття з основного електроліту МеЗ при катодній густині струму 150А/м? протягом 1,5 годин.Example 2 (see table) ALOUO alloy samples, after etching in a 3:1 mixture of concentrated nitric and hydrofluoric acids, deposit a nickel sublayer in Me2 electrolyte at a current density of 1.5A/dm for 10 minutes, heat-treat at a temperature of 1007C for 1 hour, activate the samples in the 20956th solution of hydrochloric acid and the 20-25965th solution of sulfuric acid at an anodic current density of 100A/m, after which a nickel coating is deposited from the main MeZ electrolyte at a cathodic current density of 150A/m? within 1.5 hours.

Промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, потім у ваннах промивання. З розчину ванни уловлювання вилучають нікель електролізом.They are washed first in the solution of the trapping bath, then in the washing bath. Nickel is extracted from the solution of the trapping bath by electrolysis.

Приклад З (див. табл.). Зразки зі сплаву АЛУО нікелюють за прикладом 1, виключивши операцію термообробки при 10026.Example C (see table). ALUO alloy samples are nickeled according to example 1, excluding the heat treatment operation at 10026.

Приклади 4-6 (див. табл.). Зразки з алюмінієвого сплаву АЛО (площа поверхні 5см?) нікелюють у такий спосіб.Examples 4-6 (see table). Samples of aluminum alloy ALO (surface area 5 cm?) are nickeled in the following way.

Зразки травлять у суміші 3:11 азотної і плавикової концентрованих кислот, завантажують у розчин ванни уловлювання складу, приведеного в таблиці. Аноди оксиднонікелеві. Потім на них наносять основний шар нікелю з основного електроліту МеЗ при густині струму 150А/м і промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, тобто, у ванні для нанесення підшару нікелю, потім у ваннах промивання.The samples are etched in a 3:11 mixture of concentrated nitric and hydrofluoric acids, loaded into the solution of the trapping bath of the composition given in the table. Oxide-nickel anodes. Then, a basic layer of nickel from the basic MeZ electrolyte is applied to them at a current density of 150A/m and washed first in the solution of the trapping bath, i.e., in the bath for applying the nickel sublayer, then in the washing baths.

Приклад 7 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛО роблять за прикладом 6, але без введення в розчин ванни уловлювання аміаку. У процесі електролізу в розчині ванни уловлювання накопичуються іони нікелю, він каламутніє.Example 7 (see table). Nickel plating of ALO alloy samples is done according to example 6, but without introducing ammonia into the solution of the trapping bath. In the process of electrolysis, nickel ions accumulate in the solution of the trapping bath, and it becomes cloudy.

Приклад 8 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛО роблять за прикладом 6, але без введення в розчин ванни уловлювання аміаку. Значення рН розчину 8,75 досягають уведенням гідроксида калію. На катоді спостерігається включення гідроксида нікелю.Example 8 (see table). Nickel plating of ALO alloy samples is done according to example 6, but without introducing ammonia into the solution of the trapping bath. The solution pH value of 8.75 is achieved by the introduction of potassium hydroxide. The inclusion of nickel hydroxide is observed at the cathode.

Приклад 9 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛО роблять за прикладом 6, але з використанням нікелевого анода. У процесі електролізу в розчині ванни уловлювання накопичуються іони нікелю, електроліт каламутніє. Згодом на зразки зі сплаву АЛО осаджуються покриття, усе гірше зчеплені з основою.Example 9 (see table). Nickel plating of ALO alloy samples is done according to example 6, but using a nickel anode. In the process of electrolysis, nickel ions accumulate in the solution of the trapping bath, and the electrolyte becomes cloudy. Over time, coatings are deposited on the ALO alloy samples, which are more and more poorly bonded to the base.

Приклад 10 (див. табл.). Нікелювання зразків зі сплаву АЛОУ роблять за прикладом 6, але з використанням титандіоксидмарганцевого анода. Згодом на зразки зі сплаву АЛО осаджуються покриття, усе гірше зчеплені з основою. Падає катодний вихід за струмом.Example 10 (see table). Nickel plating of samples from the ALOU alloy is done according to example 6, but with the use of a titanium dioxide-manganese anode. Over time, coatings are deposited on the ALO alloy samples, which are more and more poorly bonded to the base. The cathode current drops.

ТаблицяTable

Параметри і показники процесу нанесення підшару нікелю на алюмінієві сплави процесу 11|2|3з31|4а4|5| 6 |7| 8 | 9 | тю | "Parameters and indicators of the process of applying a nickel sublayer to aluminum alloys of the process 11|2|3z31|4a4|5| 6 |7| 8 | 9 | tyu | "

Склад електроліту, г/дм:Composition of the electrolyte, g/dm:

Ме?» 7-11 12131 111111117171710125 амонію сульфат ниж ЕС ше ПИ ТЕХ: ПО аміак 7-77 | з | 4 | 351 2 ющ - | 35) 35| 35 компоненти електролітуWhat? 7-11 12131 111111117171710125 ammonium sulfate lower ES than PI TECH: PO ammonia 7-77 | with | 4 | 351 2 yush - | 35) 35| 35 electrolyte components

МеЗ (крім Міг"), 95 від 10 100 55 вихідної концентрцииMeZ (except Mig"), 95 of 10 100 55 of the original concentration

Час осадження, хв. рн 55 |858| 90 | 8.75) 57 | 875) 8,75 | 8,75 | 8,75Deposition time, min. pH 55 |858| 90 | 8.75) 57 | 875) 8.75 | 8.75 | 8.75

Так, А/м?Yes, A/m?

Дк, А/м?Dk, A/m?

Міцність зчеплення, 95) | 0 | 20 | 35| 0 | о | о | зо | 25 | 0-0 | 0о-20| о 75) Міцність зчеплення визначають методом термоудара (300 С) з констатацією площі поверхні, що відшарувалася, 90Grip strength, 95) | 0 | 20 | 35| 0 | about | about | from | 25 | 0-0 | 0o-20| o 75) The adhesion strength is determined by the method of thermal shock (300 C) with the ascertainment of the area of the exfoliated surface, 90

Приклад 11 (див. табл.). За прикладом 6 нікелюють зразки з алюмінієвого сплаву Д16. Зразки труять у суміші азотної і фтористоводневої кислот, узятих у співвідношенні 25:11, завантажують у розчин ванни уловлювання складу, приведеного в таблиці. Аноди оксиднонікелеві. Потім на них наносять основний шар нікелю з основного електроліту МеЗ3 при густині струму 150А/м2 і промивають спочатку в розчині ванни уловлювання, тобто, у ванні для нанесення підшару нікелю, потім у ваннах промивання.Example 11 (see table). According to example 6, samples from aluminum alloy D16 are nickel plated. Samples are poisoned in a mixture of nitric and hydrofluoric acids, taken in a ratio of 25:11, loaded into the solution of the trapping bath of the composition given in the table. Oxide-nickel anodes. Then a basic layer of nickel from the basic electrolyte MeZ3 is applied to them at a current density of 150A/m2 and washed first in the solution of the trapping bath, that is, in the bath for applying the nickel sublayer, then in the washing baths.

Таким чином, зіставлення даних, приведених у прикладах, показує, що пропонований спосіб забезпечує одержання міцно зчеплених з алюмінієвими сплавами нікелевих покрить при економії матеріалів і спрощенні технологічного процесу за рахунок скорочення кількості операцій. При цьому: а) зменшується кількість технологічних операцій при гальванічній обробці алюмінієвих сплавів (скорочується операція травлення в розчині солі марганцю, термообробки й активування, а також сполучаються операції нанесення підшару нікелю й очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю); б) скорочується кількість одиниць використовуваного устаткування (немає необхідності в печі для термообробки і додаткових ємкостей для операцій травлення в розчині солі марганцю, хімічного активування в соляній кислоті, електрохімічного активування в сірчаній кислоті і для очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю) і виробничої площі; в) підвищується ефективність катодного процесу електрохімічного очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю за рахунок збільшення виходу нікелю за струмом при виділенні на сплаві алюмінію в порівнянні з його виділенням на нікелі і стабілізації процесу за рахунок відповідності площі поверхні, на яку осаджується підшар нікелю і якої вноситься основний електроліт у ванну уловлювання; г) полегшується технологічний контроль за складом розчину ванни уловлювання (за рахунок точної відповідності площі поверхні, що вносить у ванну уловлювання іони нікелю з основного електроліту, і поверхні, на яку наноситься підшар нікелю).Thus, a comparison of the data given in the examples shows that the proposed method ensures the production of nickel coatings tightly bonded to aluminum alloys while saving materials and simplifying the technological process by reducing the number of operations. At the same time: a) the number of technological operations during the electroplating of aluminum alloys is reduced (the operation of etching in a manganese salt solution, heat treatment and activation is reduced, as well as the operations of applying a nickel sublayer and cleaning the solution of the trapping bath from nickel ions are combined); b) the number of units of the used equipment is reduced (there is no need for a furnace for heat treatment and additional containers for etching operations in a manganese salt solution, chemical activation in hydrochloric acid, electrochemical activation in sulfuric acid and for cleaning the solution of the trapping bath from nickel ions) and production area; c) the efficiency of the cathodic process of electrochemical purification of the solution of the trapping bath from nickel ions is increased due to the increase in the output of nickel by current during separation on aluminum alloy in comparison with its separation on nickel and stabilization of the process due to the correspondence of the surface area on which the nickel sublayer is deposited and which is introduced the main electrolyte in the trapping bath; d) technological control over the composition of the solution of the trapping bath is facilitated (due to the exact correspondence of the surface area, which brings nickel ions from the main electrolyte into the trapping bath, and the surface on which the nickel sublayer is applied).

Економічна доцільність використання пропонованого способу обумовлена зниженням витрат на устаткування й оплату виконання меншої кількості операцій, економією хімікатів (немає необхідності в розчині Ме1, розчинах активування, нікельвмісних сполуках і електропровідних складових розчину ванни уловлювання), матеріалів (за рахунок економії нікелевих анодів для осадження підшару нікелю, оскільки поповнення концентрації іонів нікелю в розчині здійснюється за рахунок уловлювання основного електроліту, відсутності необхідності в титандіоксидмарганцевих анодах і нікелевих катодах для очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю) і електроенергії (за рахунок відсутності операції термообробки і сполучення операції очистки розчину ванни уловлювання від іонів нікелю з операцією нанесення підшару нікелю).The economic feasibility of using the proposed method is due to the reduction of equipment costs and the payment of a smaller number of operations, the saving of chemicals (there is no need for Me1 solution, activation solutions, nickel-containing compounds and conductive components of the trapping bath solution), materials (due to the saving of nickel anodes for the deposition of the nickel sublayer , since the replenishment of the concentration of nickel ions in the solution is carried out due to the capture of the main electrolyte, the absence of the need for titanium dioxide-manganese anodes and nickel cathodes for cleaning the solution of the capture bath from nickel ions) and electricity (due to the absence of a heat treatment operation and the combination of the operation of cleaning the solution of the capture bath from nickel ions with a nickel undercoating operation).

Джерела інформації: 1. Инженерная гальванотехника в приборостроениий. Под ред. д-ра техн. наук Гинберга А.М. М.:Sources of information: 1. Inzhenernaya galvanotechnika in priborostroeniiy. Ed. Dr. Tech. of Sciences of A.M. Ginberg M.:

Машиностроение, 1977. - 512. 2. Гальванотехника: справочн. изд. / Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А. и др. М.: Металлургия, 1987. - 736.Machine building, 1977. - 512. 2. Electroplating: reference. ed. / Azhogyn F.F., Belenkyi M.A. and others. M.: Metallurgy, 1987. - 736.

З. Байрачний Б.І., Трубнікова Л.В. та ін. Спосіб вилучення металів з промислових вод гальванічних виробництв // Патент України Ме14926А від 30.06.1997.Z. Bayrachnyi B.I., Trubnikova L.V. etc. The method of extracting metals from industrial waters of electroplating plants // Patent of Ukraine Me14926А dated 06.30.1997.

Claims (1)

Спосіб нікелювання алюмінієвих сплавів, що включає електролітичне нанесення підшару нікелю з електроліту, який містить амоній-іони, і наступне нікелювання в основному електроліті, який відрізняється тим, що електролітичне нанесення підшару нікелю здійснюють у розчині ванни уловлювання основного електроліту нікелювання, додатково вводять аміак у кількості 3-4 г/дм3, використовують оксиднонікелеві аноди при густині струму 100-300 А/м: і підтримують концентрацію іонів нікелю в розчині 2-3 г/дм3.The method of nickel plating of aluminum alloys, which includes the electrolytic deposition of a nickel sublayer from an electrolyte containing ammonium ions, and subsequent nickel plating in the main electrolyte, which is characterized by the fact that the electrolytic deposition of the nickel sublayer is carried out in the solution of the bath of the capture of the main electrolyte of nickel plating, ammonia is additionally introduced in the amount 3-4 g/dm3, use nickel oxide anodes at a current density of 100-300 A/m: and maintain a concentration of nickel ions in the solution of 2-3 g/dm3.
UA20040706355U 2004-07-30 2004-07-30 A method for nickel-plating aluminium alloys UA5672U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20040706355U UA5672U (en) 2004-07-30 2004-07-30 A method for nickel-plating aluminium alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20040706355U UA5672U (en) 2004-07-30 2004-07-30 A method for nickel-plating aluminium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA5672U true UA5672U (en) 2005-03-15

Family

ID=74494389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20040706355U UA5672U (en) 2004-07-30 2004-07-30 A method for nickel-plating aluminium alloys

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA5672U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7052592B2 (en) Chromium plating method
JP6877650B2 (en) Method of manufacturing electrode catalyst
EP2940194B1 (en) Anodic oxide film and method for sealing same
TWI457472B (en) Electrolytic dissolution of chromium from chromium electrodes
KR100695999B1 (en) Anodizing method for matal surface using high-frequency pluse
RU2481424C2 (en) Method of regenerating solution from black chromating of zinc coats
JP2002322593A (en) Electrolytic phosphate chemical conversion treatment method
US4356069A (en) Stripping composition and method for preparing and using same
JPS58177494A (en) Anodically oxidizing bath for aluminum-clad part and anodic oxidation
CA1328421C (en) Electrolytic cell and process for the reduction of a titanium and iron containing solution
US3515650A (en) Method of electroplating nickel on an aluminum article
US20150197870A1 (en) Method for Plating Fine Grain Copper Deposit on Metal Substrate
UA5672U (en) A method for nickel-plating aluminium alloys
US4012298A (en) Process for the electrolytic recovery of gallium and/or alkali metals
JP2004018901A (en) Surface treatment method for magnesium material product
JP3916222B2 (en) Surface treatment method of magnesium alloy
JP4299253B2 (en) Hexavalent chromium plating method
KR20010040816A (en) Electrolytic phosphating process and composite coating formed on steel surface
UA78583C2 (en) Method for nickelling aluminum alloys
JPH0240751B2 (en)
JP6274556B2 (en) Electrolytic plating method
KR20070031411A (en) Chromium Plating Method
US20240060203A1 (en) Stabilization of the Deposition Rate of Platinum Electrolytes
JPH11269687A (en) Electrolytic electrode
JP2000282296A (en) Steel sheet for coating excellent in hydrogen brittleness resistance and corrosion resistance and its production