Способ нанесения гладких гальванических железных покрытий в проточном электролите с крупными дисперсными частицами Российский патент 2019 года по МПК C25D15/00 

Описание патента на изобретение RU2690773C1

Изобретение относится к восстановлению изношенных стальных деталей путем нанесения на их поверхность гальванических железных покрытий в проточном электролите.

Известен способ нанесения гальванических железных покрытий на поверхность изношенных деталей в проточном электролите с целью восстановления их геометрических размеров и упрочнения поверхности [1]. При этом восстанавливаемая деталь и растворимый анод помещаются в специальную электролитическую ячейку, через которую прокачивается электролит, в состав которого дополнительно включены твердые дисперсные частицы размером 1-10 мкм с целью повышения твердости и износостойкости покрытий.

Недостатками такого способа нанесения гальванических покрытий являются ненадежность процесса финишной электрохимической обработки поверхности детали перед нанесением покрытия, поскольку анодная обработка проводится в специальном или рабочем электролите. Скорость осаждения покрытий железа мала из-за необходимости поддержания невысокой катодной плотности тока в связи с быстрым обеднением прикатодного слоя электролита катионами и образования пленок гидрооксидов на восстанавливаемой поверхности. Кроме того, поверхность покрытия имеет недостаточную толщину из-за интенсивного образования дендритов в процессе электролиза.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ нанесения гальванических покрытий на стальные детали в проточном электролите, включающий помещение восстанавливаемой детали и растворимого анода в электролитическую ячейку, подключение их к источнику тока плотностью более 1 кА/дм2, прокачку через электролитическую ячейку электролита, содержащего соль двухвалентного железа, соляную кислоту, а также твердые дисперсные частицы размером 100-300 мкм, при скорости гетерофазного потока 9-11 м/с, охарактеризованный в RU 2503751 С2, публ. 10.01.2014 [2]. В состав которого дополнительно включены крупные твердые дисперсные частицы размером 100-300 мкм с целью обеспечения активации поверхности за счет ее механической обработки в процессе электролиза и повышения производительности процесса за счет перемешивания раствора в приэлектродном слое и повышения предельной плотности тока. В процессе электролиза частицы такого размера не включаются в состав покрытия.

Недостатком этого способа является небольшая толщина гладких покрытий вследствие интенсивного протекания процесса образования дендритов при использовании электролита с дисперсными частицами при плотности катодного тока более 1 кА/дм2.

Задача изобретения - обеспечение химической полировки поверхности в процессе электролиза за счет введения в состав электролита железнения серной кислоты концентрацией 1-3 г/л.

Технический результат - увеличение максимальной толщины гладких покрытий.

Технический результат достигается тем, что нанесение гальванических железных покрытий на стальные детали в проточном электролите включает помещение восстанавливаемой детали и растворимого анода в электролитическую ячейку, подключение их к источнику тока плотностью более 1 кА/дм2, прокачку через электролитическую ячейку электролита, содержащего твердые дисперсные частицы размером 100-300 мкм, при скорости гетерофазного потока 9-11 м/с, при этом в электролит дополнительно вводят твердые дисперсные частицы размером 1-10 мкм и используют электролит, содержащий серную кислоту, при следующем соотношении компонентов, г/л:

железо хлористое FeCl2⋅4H2O 380-420 кислота соляная HCl рН 0,8-1,0 кислота серная H2SO4 1-3.

Исследования по гальваническому железнению проводились в электролитах следующего состава:

Электролит №2 отличался от электролита №1 тем, что в него дополнительно вводят серную кислоту с концентрацией 1-3 г/л. В обоих случаях электролиз проводился при катодной плотности тока более 1 кА/дм2 и скорости прокачки электролита через ячейку 9-11 м/с. При этом максимальная толщина гладких покрытий увеличивалась с 1,3±0,2 мм до 2,0±0,3 мм, а минимальная шероховатость Rz уменьшалась с 20 мкм до 10 мкм.

Проведенные исследования показали, что введение в проточный электролит железнения серной кислоты концентрацией 1-3 г/л позволяют получать более гладкие покрытия повышенной толщины.

Источники информации

1. Гурьянов Г.В. Электроосаждение износостойких композиций. Кишинев: Штиинца, 1986.

2. RU 2503751 С2, публ. 10.01.2014.

Похожие патенты RU2690773C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ПОКРЫТИЙ В ПРОТОЧНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ С КРУПНЫМИ ДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ 2011
  • Ивашкин Юрий Александрович
  • Кисель Юрий Евгеньевич
  • Гурьянов Геннадий Васильевич
RU2503751C2
СПОСОБ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННОЙ СТАЛЬНОЙ ДЕТАЛИ В ПРОТОЧНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ С ДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ 2021
  • Кисель Юрий Евгеньевич
  • Ивашкин Юрий Александрович
  • Симохин Сергей Петрович
RU2781400C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ПОКРЫТИЙ 2009
  • Гурьянов Геннадий Васильевич
  • Ивашкин Юрий Александрович
RU2416679C2
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ 2011
  • Кисель Юрий Евгеньевич
  • Гурьянов Геннадий Васильевич
RU2482225C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ФРАКТАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ ЖЕЛЕЗА 2005
  • Битюцкая Лариса Александровна
  • Соколов Юрий Витальевич
RU2297474C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 1997
  • Кудашкина В.А.
  • Костенко Г.А.
  • Палевич А.Ф.
RU2119557C1
Способ гальванического железнения стальных деталей 2018
  • Воржев Владимир Фёдорович
  • Астанин Владимир Константинович
  • Стекольников Юрий Алексеевич
  • Стекольникова Наталья Юрьевна
  • Емцев Виталий Валерьевич
  • Санников Эдуард Михайлович
RU2689341C1
ЭЛЕКТРОЛИТ-СУСПЕНЗИЯ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛИ МАШИН, ВКЛЮЧАЮЩИЙ НАНОПОРОШОК НА ОСНОВЕ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА 2009
  • Агеев Евгений Викторович
  • Семенихин Борис Анатольевич
  • Латыпов Рашит Абдулхакович
RU2424382C1
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ ЖЕЛЕЗО-НИКЕЛЬ 2018
  • Воржев Владимир Фёдорович
  • Астанин Владимир Константинович
  • Стекольников Юрий Александрович
  • Стекольникова Наталья Юрьевна
  • Емцев Виталий Валерьевич
  • Санников Эдуард Михайлович
RU2694398C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ВНУТРЕННИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ 2005
  • Едуков Дмитрий Алексеевич
  • Едуков Василий Алексеевич
  • Галенко Иван Юрьевич
RU2321688C2

Реферат патента 2019 года Способ нанесения гладких гальванических железных покрытий в проточном электролите с крупными дисперсными частицами

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для восстановления изношенных стальных деталей. Способ включает помещение восстанавливаемой детали и растворимого анода в электролитическую ячейку, подключение их к источнику тока плотностью более 1 кА/дм2, прокачку через электролитическую ячейку электролита, содержащего твердые дисперсные частицы размером 100-300 мкм, при скорости гетерофазного потока 9-11 м/с, при этом в электролит дополнительно вводят твердые дисперсные частицы размером 1-10 мкм, при этом используют электролит, содержащий серную кислоту, при следующем соотношении компонентов, г/л: железо хлористое FeCl2⋅4H2O 380-420, кислота соляная HCl рН=0,8-1,0, кислота серная H2SO4 1-3. Технический результат: увеличение максимальной толщины гладких покрытий.

Формула изобретения RU 2 690 773 C1

Способ нанесения гальванических железных покрытий на стальные детали в проточном электролите, включающий помещение восстанавливаемой детали и растворимого анода в электролитическую ячейку, подключение их к источнику тока плотностью более 1 кА/дм2, прокачку через электролитическую ячейку электролита, содержащего твердые дисперсные частицы размером 100-300 мкм, при скорости гетерофазного потока 9-11 м/с, отличающийся тем, что в электролит дополнительно вводят твердые дисперсные частицы размером 1-10 мкм, при этом используют электролит, содержащий серную кислоту, при следующем соотношении компонентов, г/л:

железо хлористое FeCl2⋅4H2O 380-420 кислота соляная HCl рН 0,8-1,0 кислота серная H2SO4 1-3

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2690773C1

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ПОКРЫТИЙ В ПРОТОЧНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ С КРУПНЫМИ ДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ 2011
  • Ивашкин Юрий Александрович
  • Кисель Юрий Евгеньевич
  • Гурьянов Геннадий Васильевич
RU2503751C2
Приспособление к электрическим измерительным приборам для получения некоторой части шкалы измененных отклонений подвижной системы 1925
  • Вайншенкер Г.А.
SU8287A1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ХОЛОДНЫМ ТВЕРДЫМ ЖЕЛЕЗНЕНИЕМ 1999
  • Ляшенко А.Ф.
  • Басарыгин Ю.М.
  • Ломако П.М.
  • Рудик И.М.
  • Лобачева Н.С.
RU2147629C1
Способ восстановления изношенных стальных изделий 1990
  • Артамонов Владимир Павлович
  • Жанзакова Ирина Михайловна
SU1740490A1

RU 2 690 773 C1

Авторы

Ивашкин Юрий Александрович

Кисель Юрий Евгеньевич

Симохин Сергей Петрович

Обозов Алексей Алексеевич

Даты

2019-06-05Публикация

2018-06-05Подача