Электролит для осаждения сплава Cr-V Российский патент 2020 года по МПК C25D3/56 

Описание патента на изобретение RU2713771C1

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения покрытий хром-ванадий на восстанавливаемых в размер изношенных деталях машин, в частности, сельскохозяйственного профиля, и при изготовлении инструмента.

Широко применяются покрытия хромом для ремонта деталей со значительной величиной износа из электролитов состава, г/л:

хромовый ангидрид CrО3 120-420 г/л серная кислота H2SO4 1,2-4,2 г/л; [1-3]

Недостатком этих электролитов является низкий выход по току, низкая рассеивающая и кроющая способность электролита, высокая экологическая опасность, пористость.

Задачей изобретения является повышение срока службы деталей за счет их ремонта путем восстановления в размер методом электролиза, получение осадков сплавом хром ванадий с высокой микротвердостью и усталостной прочностью, износостойкостью и коррозионной стойкостью независимо от толщины осадка.

Поставленная задача достигается тем, что электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту, согласно изобретению, дополнительно содержит йодистый калий, 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислоту и имеет следующие соотношения указанных компонентов, г/л: хромовый ангидрид CrO3 80-220, серную кислоту H2SO4 0,8-2,2, йодистый калий 3-5, Na3VO4 8-30, 1- амино-8 нафтол-3,6- дисульфокислоту 0,5-3,0.

Пример.

Рассмотрим процесс нанесения покрытия хром-ванадий 30-50 мкм на восстанавливаемые детали из предлагаемого электролита (г/л) хромовый ангидрид CrO3 - 180, серную кислоту H2SO4 - 1,8, йодистый калий 3, 1-амино-8-нафтол-3,6- дисульфокислоту - 2,0 с вариацией Na3VO4 8-30.

Обработка поверхности перед осаждением стандартная. Процесс электролиза проводили при температуре 55-65°С с варьированием плотностей катодного тока и продолжительности электролиза в зависимости от толщины покрытия. Соотношение площадей анода и катода 1:2. Аноды свинцово-сурьмянистые.

После промывки холодной водой 15 минут промывали горячей водой 50-60°С до 10 мин.

Микротвердость измерена на приборе ПМТ-3 по ГОСТ 9450-60 при нагрузке 100-200 кгс/мм2 и толщине покрытия 50 мкм при плотности катодного тока от 40 до 150 А/дм2, а также определено содержание ванадия в сплаве методом химического анализа.

Опыт нанесения покрытия сплавом Cr-V в предлагаемом электролите показал, что производительность процесса, физико-механические и эксплуатационные свойства покрытий выше по сравнению с прототипом.

Применение предлагаемого электролита отличается высоким выходом по току 25÷30% с содержанием ванадия в сплаве от 0,08 до 3,3%.

По сравнению с прототипом предлагаемый электролит обладает следующими преимуществами:

снижение времени получения покрытия сопоставимой толщины;

более высокий выход сплава хром-ванадий по току;

высокая микротвердость осадков с высокой адгезией сцепления к основе при восстановительном ремонте в размер изношенных деталей;

повышение рассеивающей и кроющей способности электролита;

повышение стабильности электролита за счет связывания ионов хрома и ванадия в комплексы с 1-амино-8 нафтол-3,6 дисульфо кислотой;

высокая усталостная прочность и износостойкость;

уменьшение шероховатости и дендритообразования покрытия;

увеличение коррозионной стойкости покрытия;

расширение диапазона рабочих катодных плотностей тока;

повышение срока службы деталей за счет повторного возврата,

уменьшение материальных затрат.

Технический результат: введение вышеуказанных компонентов в состав электролита способствует формированию мелкокристаллической структуры с высокой микротвердостью, износостойкостью, усталостной прочностью, коррозионной стойкостью, повышает предел выносливости восстанавливаемых деталей, уменьшает шероховатость получаемых покрытий. Электролит с вышеуказанными добавками обладает высокой кроющей и рассеивающей способностью, что позволяет его применять для размерного хромирования длинномерных деталей, цилиндров, деталей сложной конфигурации.

Дополнительным эффектом от применения добавок является создание барьера гидридообразования и наводороживания объема хром-ванадиевого покрытия. Электролит рекомендуемого состава можно применить не только для восстановления изношенных деталей, но и для повышения износостойкости деталей и инструментов.

Источники информации

1. Патент РФ №2110621.

2. Авторское свидетельство СССР №1468981.

3. Патент Японии 49-40174/1974.

Похожие патенты RU2713771C1

название год авторы номер документа
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
ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2008
  • Воржев Владимир Фёдорович
  • Стекольникова Наталья Михайловна
  • Стекольников Юрий Александрович
RU2392356C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫХ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ 1998
  • Идрисов И.Г.
  • Ковалев В.В.
  • Беляев В.А.
RU2147630C1
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ 2005
  • Москвичёва Елена Викторовна
  • Фомичёв Валерий Тарасович
  • Андреев Антон Викторович
RU2275444C1
ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ 1993
  • Фаличева А.И.
  • Бурдыкина Р.И.
  • Чернышова В.Н.
RU2094540C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ХРОМОВОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Чарушин Лев Константинович
RU2529602C2
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ СПЛАВОМ ХРОМ-МОЛИБДЕН 1995
  • Москвичева Е.В.
  • Фомичев В.Т.
  • Садовникова В.В.
  • Савченко А.В.
RU2092625C1
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ХРОМАЛМАЗНЫХ ПОКРЫТИЙ 1995
  • Никитин Евгений Васильевич
  • Корытников Александр Васильевич
  • Бреусов Олег Николаевич
  • Зайцева Татьяна Николаевна
  • Слюсарев Станислав Яковлевич
  • Грищук Наталья Борисовна
RU2107115C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ХРОМА 2011
  • Тихонов Александр Алексеевич
RU2457288C1
Способ упрочнения поверхности прокатно-прессового инструмента с применением хром-кадмиевого электролита 2022
  • Величко Александр Григорьевич
  • Сапронов Олег Валерьевич
  • Крывый Юрий Владимирович
RU2816966C2

Реферат патента 2020 года Электролит для осаждения сплава Cr-V

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении для получения покрытий сплавом хром-ванадий на восстанавливаемых в размер изношенных деталей машин, в частности сельскохозяйственных машин, а также для изготовления инструмента. Электролит содержит, г/л: хромовый ангидрид CrО3 80-220, серную кислоту H2SO4 0,8-2,2, йодистый калий 3-5, Na3VO4 8-30, 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислоту 0,5-3,0. Технический результат: повышение рассеивающей и кроющей способности электролита, повышение стабильности электролита, повышение коррозионной стойкости и уменьшение шероховатости покрытия, повышение усталостной прочности, износостойкости и адгезии покрытия к основе стальной детали. 1 табл., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 713 771 C1

Электролит для нанесения покрытия из сплава хром-ванадий, включающий хромовый ангидрид и серную кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит йодистый калий, 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

хромовый ангидрид CrО3 80-220 серная кислота H2SO4 0,8-2,2 йодистый калий 3-5 Na3VO4 8-30 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислота 0,5-3,0

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2713771C1

САМОРЕГУЛИРУЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ХРОМА 1997
  • Шлугер М.А.
  • Кабина А.Н.
RU2110621C1
СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЬ-ВАНАДИЙ-ФОСФОР-НИТРИД БОРА 2010
  • Тихонов Александр Алексеевич
RU2437967C1
ДЕТАЛИ, ПОКРЫТЫЕ АЛЮМИНИЙ-МАГНИЕВЫМ СПЛАВОМ 2004
  • Де Врис Ханс
  • Хертель Маттиас
  • Хеллер Йорг
RU2353714C2
US 20150197857 A1, 16.07.2015.

RU 2 713 771 C1

Авторы

Воржев Владимир Фёдорович

Стекольников Юрий Александрович

Даты

2020-02-07Публикация

2019-10-23Подача