Состав для получения медноникелевых покрытий на стальных изделиях Советский патент 1984 года по МПК C23C9/02 

Изобретение относится к химикотермической обработке поверхности стали в частности к составам для н несения на ее поверхность эащитных диффузионных медно-никелезых покрытий, Известны диффузионные медно-никелевые покрытия, полученные электролизом расплавленных солей. При температуре расплавленной соли происходит интенсивная взаимодиффузия осаждаемого металла подложки, Проведенные испытания свидетельствуют о высо кой коррозионной стойкости полученных дифф зионных медно-никелевых покрытий в 3%-ном растворе NaCI ij Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому эффекту является состав для получения медно-никелевых покрытий/ мас,%: Окись меди 7,5-12,5 Окись никеля 7,5-12,5 Хлористый аммоний 15-25 Окись алюминия Остальное Приготовленную путем смешивания исходных компонентов насыщающую смес вместе со стальными образцами помеща ют в керамическую лодочку, которую-, устанавливают в стальной реактор с водяным затвором и нагревают в печи в течение 1,5 ч до , затем реактор охлсокдают до комнатной температуры 2 , Недостатком известных составов является длительность выдержки, т,е недостаточная насыщающая способность состава, Цель изобретения - повышение насы щающей способности состава. Поставленная цель достигается тем, что состав для получения медноIникелевых покрытий на стальных изделиях, содержащий соединение меди, соединение никеля и окись алюминия, в качестве соединения меди содержит хлорид меди, а в качестве соеди нения никеля - хлорид никеля при сле дующем соотношении компонентов,мае,% Хлорид меди 45-60 Хлорид никеля 0,5-5 Окись алюминия Остальное Состав насыщающей смеси определяют экспериментально. Чтобы избежать процесса спекания образовавшихся при восстановлении металлов с юкрываемой поверхностью, необходимо ввести в состав смеси инертный разбавитель, В качестве инертного разбавителя применяют окись алюминия АР Ол , При нагревании хлористая медь разлагается при 430с с выделением хлора, который стравливает окисную пленку на стали, поэтому нет необходимости в предварительной подготовке образцов и введении в состав насьтцающей смеси в качестве с1ктиватора хлористого аммония, Установлено, что увеличение содержания хлорида никеля в смеси более 5% приводит к уменьшению толщины покрытия, а увеличение однохлористой меди более 60% - к прилипанию компонентов к образцу. Уменьшение хлористой меди ниже 45% также приводит к уменьшению толщины по1фытия. Пример, Проводят обработку стальных изделий при в течение 15-20 мин. Приготовленную насыщающую смесь тщательно перемешивают и вместе со стальными образцами помещают в керамическую лодочку. Установка, в которой проводят процесс, представляет собой трубчатый реактор из нержавеющей стали, герметизированный с одной стороны и связанный с атмосферой через водяной затвор с другой. Нагрев осуществляют трубчатой печью, контроль температуры - термопарой с милливольтметром. Перед нагревом лодочку вместе с насыщающей смесью и образцами помещсаот в зону нагрева реактора. После нагрева и изотермической выдержки реактор извлекают из печи и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Затем из него извлекают образцы, В таблице представлены значения толщин медно-никелевых покрытий, полученных на образцах из стали Ст 3 при непрерывном нагреве в реакторе до ,

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОНИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЖ.ИЗДЕЛИЯХ, содержащий соединение меди, соединение никеля и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения его насыщающей способности, в качестве соединения меди он содержит хлорид меди, а в качестве соединения никеля - хлорид никеля при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид меди 45-60 Хлорид никеля 0,5-5 Окись алюминия Остальное

Предлагаемый состав

CuCI 45 + NiCl2 2 + AI Oj53

CuCI 50 + NiCIg 0,5+ AljOj49,5

CuCI 60 + NiCIj 1 + 39

70

85

110

Известный

Для определения прочности сцепления покрытия со стальной основой покрйтые образцы в виде пластин йерегибают несколько раз до разрушения. Отслаивания покрытия при этом не наблюдают,

Определение коррозионной стойкости стальных образцов с медно-никелевым покрытием, полученных с применением известного состава, проводят в 3%-ном водном растворе, Установ,лено, что в течение месячного срока испытаний уменьшение веса образцов практически не наблюдается.

Предлагаемый состав может быть рекомендован для производства различного рода теплообменников, работающих на морской воде, а также за.Продолжение таблицы

щиты аппаратуры и деталей приборов, эксплуатируемых в химической и нефтехимической пролФлиленности, Состав может найти применение для получения

0 медно-никелевых покрытий на внутренней поверхности стальных труб небольшого диаметра, так как для -его использования не требуется специальной подготовки поверхности перед

5 химико-термической обработкой.

Технико-экономическая эффективг :, ность изобретения заключается в сокращении времени выдержки при сохране0нии толщины покрытия, т.е, в повышении насыщающей способности предлагаемого состава в 3-4 раза по сравнению с известным.