Суспензия для электрофоретического нанесения износостойких покрытий Советский патент 1978 года по МПК C25D13/02 

Изобретение относится к области получения износостойких покрытий электрофорезом, в частности покрытий на основе карбидов тугоплавких металлов, например карбида хрома с металлической связкой, например никелем, которые могут использоваться для упрочнения рабочих новерхностей деталей, подверженных износу, для изготовления инструментальной оснастки (пресс-форм, штампов), для обработки сыпучих материалов и для других целей в различных областях народного хозяйства.

Известна суснензия для электрофоретического нанесения износостойких покрытий из карбидов тугонлавких металлов в смеси с никелем или кобальтом, содержащая в качестве дисперсионной среды смесь алифатического спирта и кетона, а также галоидзамещенный углеводород и нитросоединение жирного ряда.

Многокомпонентность дисперсионной среды, а также использование нитрометана и пропилового спирта затрудняют регенерацию суспензии, а также делают ее токсичной и пожароопасной.

Наиболее близка к предложенной суспензия для электрофоретического нанесения износостойких покрытий, содержащая карбид хрома, никель, азотнокислый алюминий и пропиловый спирт.

Недостатками такой суспензии являются сравнительно невысокая ее стабильность и большая пористость покрытий.

С нелью повышения стабильности суспензии и уменьшения пористости покрытий предложенная суспензия дополнительно содержпт щеллак при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Карбнд хрома105-140

Никель10-35

Азотнокнслый алюминий0,02-0,03 Шеллак0,4-0,6 Пропиловый спирт 150-160

Суспензию готовят путем размола дис персной фазы (карбида хрома и никеля) в шаровой мельнице в течение 48 ч в среде пропилового спирта. Затем спирт сливают и добавляют раствор азотнокислого алюминия и шеллака в пропиловом спирте, после чего продолжают размол в течение 10 ч. Возмол ен п такой вариант, когда с самого начала размол ведут в растворе азотнокислого алюминия и шеллака в пропиловом сннрте.

Пронесс электрофоретического осаждения осуществляют при напряжении 50- 100 В, прпчем на покрываемую поверхность предварительно может быть нанесен

Мике«1ьфосфорный подслой путем химического никелирования.

Для повышения адгезии покрытия с основой и его плотности полученное покрытие повергают термообработке в защитной среде, например среде водорода, или вакууме при 1150-1200° С. Отработанная суспензия может быть регенерирована путем перегонки, что дает возмо кность многократно использовать пропиловый спирт и снизить за счет этого стоимость суспензии. Пример 1. Для нанесения покрытия используют суспензию следующего состава, вес. ч.:

Карбид хрома105

Никель35

Азотнокислый алюминий0,2

Шеллак0,4

Пропиловый спирт150-160

На стальную деталь, являющуюся катодом, при напряжении 50 В в течение 10- 15 с осаждают покрытие. Для повыщения его плотности и прочности сцепления с основой проводят термообработку в среде водорода при 1180-1200° С. Толщина полученного покрытия составила 75-100 мкм.

Пример 2. Стальную деталь перед электрофоретическим нанесением покрытия подвергают химическому никелированию в растворе с гипофосфитом, в результате чего на детале образуется никель-фосфорный подслой толщиной 8-10 мкм.

Для нанесения износостойкого покрытия указанным способом готовят суспензи 0 состава, вес. ч.:

Карбид хрома140

Никель10

.Азотнокислый алюминий0,030

Шеллак0,6

Пропиловый спирт150-160

Электрофоретическое осаждение проводят при напряжении 100 В в течение 10 с. Термообработку покрытия осуществляют в защитной среде при 1180-1200° С.

Пример 3. Покрытие наносят на деталь из стали Х12М из суспензии состава, вес. ч.:

4

Карбид хрома120

Никель20

Азотнокислый алюминий0,025

Шеллак0,5

Пропиловый спирт150

Процесс осуществляют при напрягкении 00 В в течение 10 с. Вы.ход электрофоретического осадка составляет 75 мг/см. Затем деталь с покрытием подвергают термообработке в вакууме 1-10- мм рт. ст. при 1180° С. Толщина покрытия составляет 100-120 мкм.

Сравнительные данные известной и предложенной суспензии представлены в таблице.

Как видно из приведенных данных, предложенная суснензия обладает большей стабильностью и обеспечивает получение покрытий с меньшей пористостью.

Формула изобретения

Суспензия для электрофоретического нанесения износостойких покрытий, содержащая карбид хрома, никель, азотнокислый алюминий и проннловый спирт, отличаю1Ц а я с я тем, что, с целью посыщения стабильности суспензии и уменьшення пористост| покрытий, она донолпителыю содержит шеллак при следующем соотногненни компонентов, вес. ч.:

Карбид хрома105 - 140

Никель10-35

АзотнокиСоТ:,н алюминий0,02-0,03

Шеллак0,4-0,6

Пропиловый спирт150-160