СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ХРОМИРОВАНИЯ Российский патент 1999 года по МПК C25D3/04 

Изобретение относится к области получения металлических покрытий электролитическим способом, в частности к электролитическому хромированию, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других областях техники.

Известен способ электролитического хромирования ангидрида 250 г/л и серной кислоты 2,5 г/л (Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник в 2-х томах./Под ред. М. А. Шлугера. -М.: Машиностроение, т.1, 1985 г., с. 125). Такой способ неудобен в эксплуатации из-за высокой концентрации хромового ангидрида.

Наиболее близок к предлагаемому способ хромирования из электролита на основе хромового ангидрида, серной кислоты и трихлоруксусной кислоты при концентрации хромового ангидрида 300 г/л, серной кислоты 1,25 г/л и трихлоруксусной кислоты 15 г/л (Терентьева И.И. Электролитическое хромирование. Обзор иностранных изобретений. -М.: ЦНИИ патентной информации и технико-экономических исследований, 1966 г., с. 8). Однако такой способ характеризуется высокой концентрации хромового ангидрида.

Целью настоящего изобретения является снижение концентрации хромового ангидрида.

Поставленная цель достигается тем, что процесс хромирования в электролите на основе хромового ангидрида, серной кислоты и трихлоруксусной кислоты /ТХУК/ осуществляется при концентрации хромового ангидрида 60-120 г/л, соотношении по массе хромовый ангидрид: серная кислота = 100 : 1 и интервале изменения концентрации ТХУК 0,5-0,9 г/л.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, заявляемый способ отличается от известного существенного меньшим содержанием хромового ангидрида, иными значениями концентраций других ингредиентов электролита и иными соотношениями по массе между ними. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных способов хромирования не позволит выявить заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "существенные отличия".

Процесс хромирования по заявляемому способу осуществляется при плотностях тока 30-60 А/дм², температуре 48-60^o. Выход хрома по току 12-16%. Толщина покрытия до 100-150 мкм. Внешний вид покрытий не изменяется относительно прототипа. Не изменяется частота корректировки электролита по составу, так как снижаются потери при уносе с вентиляцией и промывными водами. Микротвердость покрытий 900-1000 кг/мм². Как и в прототипе, в заявляемом способе выход хрома по току уменьшается с ростом катодной плотности тока, что обусловливает относительно высокую равномерность распределения покрытий по толщине.

Примеры электролитического хромирования по предлагаемому способу даны в таблице. Хромировались детали из стали, латуни, меди, никеля. Рабочий объем электролизера 12 л, температура 50^o. Выход хрома по току определяли по весовым данным. Равномерность распределения покрытий по толщине определяли в кварцевой ячейке Хулла по показателю равномерности, равным отношению привеса хрома на ближнем и дальнем участке катода: чем меньше показатель равномерности, тем лучше равномерность покрытий.

Как следует из таблицы качественные покрытия по заявляемому способу осаждаются при тех же условиях, что и в прототипе. Значения показателя равномерности по заявляемому способу и в прототипе приблизительно одинаковы, что свидетельствует об относительно высокой равномерности покрытий по заявляемому способу /показатель равномерности в универсальном электролите при тех же условиях 3,8-4,0/.

Отклонение от соотношения CrO₃ : H₂SO₄ = 100 : 1 желательно, чтобы не превышало 20%, в противном случае ухудшается внешний вид покрытий и кроющая способность электролита. При концентрации трихлоруксусной кислоты менее 0,5 г/л исчезает ее влияние на выход хрома по току с ростом катодной плотности тока и ухудшается равномерность. Высокие концентрации ТХУК /более 0,9 г/л/ приводят к осаждению серых покрытий.

Способ может быть использован в гальванотехнике, а также в машиностроении, приборостроении и других областях техники. Процесс осуществляют в электролите на основе хромового ангидрида, серной кислоты трихлоруксусной кислоты в интервале изменения концентрации хромового ангидрида 60 - 120 г/л при соотношении по массе хромовый ангидрид: серная кислота, равном 100 : 1, и интервале изменения концентрации трихлоруксусной кислоты 0,5 - 0,9 г/л, снижается концентрация хромового ангидрида, улучшается качество покрытий. 1 табл.

Способ получения хромовых покрытий, включающий хромирование в электролите на основе хромового ангидрида, серной кислоты и трихлоруксусной кислоты, отличающийся тем, что хромирование осуществляют при концентрации хромового ангидрида 60-120 г/л, массовом соотношении хромового ангидрида к серной кислоте 100:1 и концентрации трихлоруксусной кислоты 0,5-0,9 г/л.