Способ получения композиционных покрытий на основе никеля Советский патент 1992 года по МПК C25D15/00 

Изобретение относится к гальваностегии и может получить применение в машиностроении при нанесении износостойких композиционных покрытий на длиномер- ные вертикальные поверхности изделий, в виде цилиндров, конусов, штоков и др. из сталей или других материалов, работающих в условиях истирания.

В качестве прототипа использован способ гальванического нанесения композиционных покрытий, осуществляемый путем приращивания крупнозернистых дисперсных частиц из водных электролитов никелирования с погружением покрываемых деталей в загущенную суспензию дисперсных частиц, помещаемую в специальные корзины, мешочки или другие приспособления, выполненные из фильтрующей ткани

1.

Применение этого способа для нанесения износостойких покрытий на длиномерные поверхности путем прира- щивания-заращивания дисперсных частиц никелем не обеспечивает возможность равномерного распределения слоя дисперсной

фазы вдоль всей покрываемой поверхности в процессе его приращивания.

Целью изобретения является повышение равномерности распределения дисперсных частиц и увеличения износостойкости покрытий.

Это достигается за счет того, что закрепление частиц дисперсной фазы на поверхности изделия в процессе электролита осуществляют путем ее контакта с поролоновой подушкой, поверхность которой со стороны изделия предварительно смачивают моющим средством Прогресс и насыщают дисперсными частицами.

Способ осуществляют следующим образом применительно к длиномерным вертикальным изделиям из хромистой стали типа 2X13 с цилиндрической рабочей поверхностью при нанесении на нее покрытий с включением дисперсной фазы частиц оксида алюминия или других абразивных материалов размеров 60-100 мкм.

Подготавливают поверхность изделия по общепринятой для данной марки стали технологической схеме путем- пескоструй(Л

С

х|

Ь. ю

(л) СЬ Сл

ной обработки, обезжиривания, химического травления, химической и электрохимической (предварительного никелирования}активации.

Закрепляют на покрываемой поверхности смоченную моющим средством Прогресс и насыщенную дисперсным порошком поролоновую подушку. Для закрепления подушки используют несущий каркас в виде полимерной сетки (полистирол, фторопласт) толщиной нити 1-1,5 мм и размером ячеек 2-4 мм.

Поролоновую подушку готовят следующим образом.

Полоску товарного поролона обычной пористости толщиной 2-3 мм, вырезанную по размеру и конфигурации покрываемой поверхности и закрепленную на несущем каркасе, смачивают со стороны катода моющим средством Прогресс погружением на глубину 1,5-2 мм в разлитую в неглубокий поддон жидкость. Смоченную поверхность поролоновой подушки насыщают затем дисперсным порошком насыпанием или соприкосновением с насыпной массой.

Моющее средство Прогресс способствует образованию компактного и равномерно распределенного слоя дисперсных частиц на поверхности поролоновой подушки и его удержанию без существенных локальных нарушений поверхностной концентрации порошка при ее закреплении на катоде. В процессе приращивания частиц воздействие смачивателя сказывается в улучшении адгезирования частиц к поверхности катода и снижении влияния расталкивающих сил - выделяющихся пузырьков водорода и расклинивающего давления электролита.

После закрепления поролоновой подушки слой дисперсных частиц приращивают никелем из электролита состава, г/л: никель сульфаминовый 600-660 никель хлористый10-15

борная кислота30-35

при температуре50-60°С

рН3,0-3,5

и плотности тока 1,0-1,5 А/дм2 без перемешивания в течение1,5-2 ч

Удаляют поролоновую подушку, повторяют операцию электрохимической активации и заращивают приращенный слой дисперсных частиц из того же электролита при плотности тока 3;0-5,0 А/дм2 до требуемой по техническим условиям толщины с

перемешиванием электролита.

Обезводороживают покрытие нагреванием в среде воздуха при температуре 250-300°С в течение 3,5-4 ч и при необходимости подвергают механической доводке

шлифованием.

Для получения многослойного покрытия производят требуемое количество повторений циклов приращивание-заращивание. Эффективность способа оценивают по

равномерности распределения дисперсных частиц в покрытии и величине его износа при сравнительных испытаниях на истирание в абразивно-эмульсионной среде и эксплуатационных условиях.

Согласно данным испытаний износ покрытий, получаемых по прототипу, в 2 раза выше, а равномерность распределения дисперсной фазы по высоте в 4 - 5 раз ниже, чем у покрытий, получаемых по данному

способу.

Формула изобретения Способ получения композиционных покрытий на основе никеля, преимущественно на поверхности длинномерных изделий,

включающий нанесение дисперсных частиц на поверхность изделий и их заращивание осаждением никеля из сульфатных и суль- фамитных электролитов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения равномерности распределения дисперсных частиц и увеличения износостойкости покрытий, нанесение дисперсных частиц осуществляют путем контакта поверхности изделий с поролоновой подушкой поверхность которой

со стороны изделия предварительно смачи- вают моющим средством Прогресс и насыщают дисперсными частицами.

Использование: в гальваностегии и в машиностроении. Сущность изобретения: дисперсные частицы наносят на поверхность изделий путем ее контакта с поролоновой подушкой и заращивают их осаждением никеля из сульфатных и суль- фаматных электролитов. Поверхность подушки со стороны изделия предварительно смачивают моющим средством Прогресс и насыщают дисперсными частицами.