Электролит для осаждения цинк-никелевых сплавов

О П И С А Н И Е р 524866ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Ресаублик(23) Государственный комитет Совета Министров СССР иоритет етень30,245(088,8) публ ковано 15,08.76, Бюл ло делам изобретен и открытий Дата публикования описа 14,10.76 2) Авторы изобретен(54) ЭЛЕКТРОЛИТ Д ЦИ Н К-Н И КЕЛ ЕВ Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении и металлургической промышленности для нанесения на сталь гальванических покрытий из сплава цинк в никель с заданными 5 свойствами.Для осаждения покрытий из сплава цинк - никель используют электролиты цианистые, пирофосфатные, аммиакатные 1 и электролит на основе полиэтиленполиамина 2. 10Указанные электролиты позволяют работать только при невысоких катодных плотностях тока (до 5 А/дм). Из таких электролитов нельзя получить осадки с оптимальным содержанием никеля (а именно 7 - 11%), при кото ром покрытие имеет достаточную коррозионную стойкость и пластичность.Известен также электролит для нанесения сплавов цинк - никель, содержащий:Хлористый цинк, г/л 124 20 Хлористый никель, г/л 149 Уксусную кислоту, об. % 2 - 2,5 Моющее вещество, об. % 0,2 Катодная плотность тока 5 - 10 А/дм, температура 54,4 С; содержание никеля в сплаве 25 10,3% 3.Известный электролит имеет следующие недостатки, Он не стабилен в работе и характеризуется большой зависимостью состава осаждаемого покрытия от параметров процесса З 0(соотношения концентрации солей металлов, температуры, рН). В состав электролита входит добавка моющего вещества, которая затрудняет эксплуатацию электролита из-за образования пены и сложности контроля концентрации добавки, При отсутствии добавки или при снижении ее содержания в электролите на поверхности покрытия появляется дефект, известный под названием питтинг, Покрытия, получаемые из этого электролита, имеют крупнокристаллическую структуру и не обладают хорошей адгезией к стальной поверхности.Целью изобретения является получение равномерных, мелкокристалличесиих осадков и повышение стабилизации рН электролита, Это достигается тем, что электролит дополнительно содержит аминоуксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:Хлористый цинк 100 в 1 Хлористый никель 60 - 200 Уксусная кислота или еесоли 20 - 30Аминоуксусная кислота 6 - 12Аминоуксусная кислота в сочетании с уксусной кислотой значительно увеличивает буферную емкость электролита, а также играет роль комплексообразователя, в результате чего увеличивается рассеивающая способность электролита. Кроме того, из состава электролита524866 Г 1 редложенны и Известный Состав электролитов и режим электролиза128 1206020 - 30 135 154 23,50,19 13212520 - 30 10020020 - ЗО 136 23,5 0,20 6 - 20,59,5502,51010 6 - 121,0610,6502,5101099 6 - 120 - 2659,1502,5101099 0,5610,754,44 3,50 5 5 0,60 9,954,44 4,0 5 99 Корректор О, Тюрина Техред 3. Тараненко Редактор Н. Корченко Заказ 2139/4 Изд, Мя 1656 Тираж 1068 Подппсное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Хлорпстый цинк, г/лХлористый никель, г/лУксусная кислота, г/лПоверхностно-активная добавка, об. оАмивоуксусвая кислота, г/лСоотношение ионов никеля к цинкуГроцевт никеля в покрытии,Температура, СРН раствораКатодная плотность тока, А/дмфРассеивающая способность электролита, ,г,Выход по току на катоде,исключается моющее вещество - сульфат или сульфонат лаурилового спирта.Основные характеристики покрытия из предлагаемого электролита на примере трех его растворов с различным содержанием солей 5 цинка и никеля приведены в таблице.Для увеличения адгезии,покрытия к основному металлу перед нанесением покрытия используют анодное декапирование стали в серной кислоте (50 - 70 г/л) при комнатной тем пературе.Из данных, приведенных в таблице, видно, что изменение в четыре раза соотношения концентраций солей никеля и цинка в электролите предлагаемого состава обеспечивает изме нение содержания никеля в покрытии на 1,5%. Изменение указанного соотношения в известном электролите на 7% вызывает изменение концентрации никеля в сплаве на 0,8%. 20Введение в уксуснокислый электролит аминоуксусной кислоты дает эффект комплексообразования, а также значительно увеличивает буферную емкость раствора. Эффект комплексообразования выражается в измельчении 25 кристаллической структуры осадка и в увеличении рассеивающей способности электролита.Рассеивающая способность электролита предлагаемого состава в два раза выше, чем у электролита с одной уксусной кислотой, 30Описываемый электролит отличается от известных электролитов более высокими технологическими свойствами: широкий диапазон допустимого изменения в составе раствора, высокая рабочая плотность катодного тока, 35 большой катодный выход по току, значительная рассеивающая способность и, как следст- Состзвитель вие, надежная стабильность качества покрытий.Предлагаемый электролит может быть успешно использован в стационарных ваннах, гальванических автоматах и в непрерывно-действующих агрегатах нанесения гальванических покрытий на полосовой прокат. В последнем случае особенно важны указанные свойства предложенного электролита, так как они позволяют стабильно поддерживать технологический процесс при высокой производительности агрегатов (до 100 маймин),Формула изобретенияЭлектролит для осаждения цинк-никелевыхсплавов, содержащий хлористые цинк и никель, уксусную кислоту или ее соли, о т л и ч аю щи й с я тем, что, с целью получения равномерных, мелкокристаллических осадков, повышения стабилизации рН электролита, он дополнительно содержит аминоуксусную кислотупри следующем соотношении компонентов,г/л:Хлористый цинк 100 в 1Хлористый никель 60 - 200Уксусная кислота или еесоли 20 - 30Аминоуксусная кислота 6 - 12.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. П. М. Вячеславов Электролитическоеосаждение сплавов изд. Машиностроение,Ленинград, 1971 г., стр. 56 - 58.2. Авт. св. СССР378546, кл. С 23 Ь 5/32от 02.12.70 г,3. Патент США3558442, кл. 204 в ,опубликован 26.01.71 г.В, Бобок