Электролит для осаждения сплавов на основе цинка Советский патент 1977 года по МПК C25D3/56 

1

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электрохимическому осаждению сплавов цинкникель-фосфор для восстановления изношенных деталей, работающих в услови ях, динамических знакопеременных нагрузок.

Известен электролит для осаждения сплавов, содержащих цинк, например никель-цинк, включающий сернокислый цинк,хлористый никель, уксуснуто кислоту или её co.hb fl.

Однако такбй электролит ;не -может применяться для получения; покрытий, предназначенных для- восстанойления из ношенных деталей машин ввиду -малой толщины качественного слоя покрытия {10-15 мкм) , в то время как из носы восстанавливаемых деталей в;основном находятся в пределах 0,25-0,30 мм.Кро ме того, электролит предназначен только для покрытий, используемых для заВ5ИТЫ метал.лов от коррозии, без учета требований, предъявляемых к покрытиям наносимым на изношенные детали.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электролит для осаждания сплавов на основе цинка, например цинк-никель, содержащий серно кислый цинк, двойную серно-аммиачную соль никеля и буферную добавку, например сернокислый алюминий 2.

Покрытия, получаемые из такого электролита, применяют для восстановления изношенных поверхностей посадочных отверстий картеров коробки передач.

Однако эти покрытия обладают недостаточной износостойкостью (происходит схватывание и адгезия покрытия с тру1цей.ся поверхностью) и микротвердостью (120-160 кг/мм ). Внутренние напряжения покрытия составляют 100-250 кг/см.

С целью повышения износостойкости покрытия за Счёт получения сплава цйнк-никель-фосфор предлагаемый электролит дополнительно содержит гипофосфит .натрия, а .в качестве буферной добавки-уксуснокислый натрий при следующем соотношении ; срш1онентов, г/л: Сернокислый циН:К230-270

Двойная серно-аммиачная соль никеля30-50

Гипофосфит натрия2,5-5,5

Уксуснокислый натрий 20-30

Процесс осаждения рекомендуется проводить при температуре 18-45 С, катодной плотности тока 8-12 А/дм и рН электролита 2;t)-3,5. Включение фосфора в цинконикелевое покрытие повышает физико-механические двойства в результате образования в сплаве твердых соединений фосфора с никелем. Эти частицы, обладающие высо кими физико-механическими свойствами, выступают при трении из мета:алической матрицы и подвергаются наиболее сильному нагружению. В результате они предотвращают адгезию и схватывание, а также способствуют лучшей смазке трущихся поверхностей при их трении, что значительно повышает износостойкость цинк-никель-фосфорного покрытия по сравнению с цинконикелевым покрытием. Кроме того, повышению износостойкости указанного покрытия способствует образовавшиеся твердые соединения цинка с никелем. В покрытии цинк-никель-фосфор, полу ченного из предложенного состава элек тролита и режимов электролиза; не воз никают внутренние напряжения, которые являются основным источником снижения усталостной прочности восстанавливаемых деталей машин. Покрытие имеет хорошую сцепляемость с основой, (сталь 40Х), так как отрыв покрытия происходит по самому покрытию. Прочность сцепления покрытия с основой составляет 700-735 кг/см. Предел усталости -33 9 кг/мм.Ч . Для получения были подготовлены три состава электролита {N 1,2,ЗУ,каждый из которых содержит, г/л: сернокислого цинка - 250, сернокислоj;iQ: никель-аммония- 40. VKcysit&KHCflorq натрия - 25, отличающиеся друг от друга содержанием гипофосфита натрия, равным в каждом составе последовательно, г/л: 2,5; 4,0,; 5,5. Сплав каждого состава электролита получали отдельно в электролитической ванне при кислотности pHs3,0, катодной плотности тока 12 А/дм и темпера туре 38°С, Данные по износостойкости и микротверДости полученных сплавов представ,лены в таблице.