Способ получения электролитических хромовых покрытий

СОЮЗ ООВЕТСНИХОЙИМИОПНЕВаРЕСПУБЛИК 09О) 5/18 51) С ГОСУДАРС Го ДЕЛА ВФФЯЪРщИЙ3 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ СЗИДИТЕЙЬСТВУ ИСАЙИ И АВТОРС ЪВЕНИЫЙ КОМИТЕТ СОЮЗ 0 ВРЕТЕНИй И ОЕРЫТ(53) 621,357,7;669;268 (088,8) (56) . Коковкина В.Г., Сысоев А.Н. Влияние Формы тока на качество осадков хрома;-Труды Харьковского политехнического института им,В.И.Ленина, т.ХУШ, сер.Химико-технологическая, вцп.5, 1978, с.107-115.2. Патент США В 3804726,кл. 204-26, опублик. 1974.(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРО" ЛИТИЧЕСКИХ ХРОМОВЫХ БОКРЫТИЙ включающий последовательное экранирование участков обрабатываемой, поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыпения пластичности, однородностии равномерности, покрытий на рельефной поверхности, экранирование осуществляют пропусканием через межэлектродный заряд пузырьков газа, размер. которых дол-. жен превышать величину межэлектродного зазора.1135817 Изобретение относится к гальваностегии, в частности к способамполучения хромовых покрытий в нестационарных условиях.Известен способ получения хромовых покрытий, осуществляемыВ с использованием пульснрукнцего тока 111.. Однако увеличивая скорость отложения покрытий и способствуя получению мелкокристаллических осадков,данный способ не позволяет улучшитьпластические характеристики покрытий. Кроме того, резкий подъем тока, предусмотренный способом, ведетк преимущественному осаждению покрытия . на микровыступы, что увеличивает шероховатость покрытия и создает условия для роста отдельныхдендритов хрома,Наиболее близким к изобретениюявляется способ получения покрытий,включающий периодическое экранирование электродной поверхности изоляционными прокладками, передвигае-мыми относительно катодной и анодной поверхностями 21 .Недостатком известного способаявляются достаточно сложное конст-,руктивное оформление, а также труд,ности, связанные с экранированиемизделий, имеющих сложнопрофилированную поверхность, поскольку прокладки вытесняют элект-ролит только с выступающихчастей поверхности, при этом неудается создать одинаковые условияобработки на всех участках рельефной поверхности и получить пластичные однородные по качеству и равномерные по толщине покрытия.Цель изобретения - повышениепластичцости, однородности и равномерности покрытий на рельефнойповерхности.Укаэанная цель достигается тем,что согласно способу полученияэлектролитических хромовых покрытий,включающему последовательное экранирование участков обрабатываемойповерхности, экраннрование осуществляют пропусканием через межэлектродный заряд пузырьков газа, размер которых .должен превышать величину межэлектродного . зазора. газ, размер пузырьков которого вмомент их отрыва превышает величину межэлектродного зазора, пузырьки перемещаются по межэлектРодному зазору принудительно протоком электролита или подъемной силой,возникающей в результате разностимежду плотностями пузырька н электролита.1 О Пузырьки газа, в случае горизонтального положения изделия, двига- ются по наклонной траектории, а вслучае вертикального положениядвигаются вертикально вверх.15 Пузырьки газа, попадая в зазормежду двумя электродами, деформируются, воспринимая форму ограничивающей их поверхности, в том числеи рельефной, перемещаются вдоль 2 О нее и не только экранируют отдельные участки, но и вытесняют с экранируемой поверхности электролит.Этоприводит к полному прерыванию токаи прекращению процесса осаждения 25 покрытия на этих участках на время,соответствующее времени перекрытия,нх пузырьками газа, т.е. позволяетвести процессы в импульсном режимеэлеткролиза. Вытесняя с поверхности ЗО электродов электролит, пузырькигаза интенсифицируют процесс егообмена в приэлектродном пространстве, что ускоряет подвод реагирующих ионов и отвод продувгов реакции и тепла от обрабатываемой поверхности и создает условия дляповышения качества покрытия и скорости его отложения. Так как участок электрода под газовым пузырь О ком экРанищется не пОлнОстью попериметру пузырька и часть поверх"ности электрода остается занятойэлектролитом за счет смачиванияповерхности,то получаемые режи мы электролиза характеризуютсяплавным изменением величины тока,что положительно сказывается наповышении прочности сцепления между слоями хрома и способствует .осаждению однородных по структуре .и равномерных по толщине хромовых покрытий, отличающихся повышенной пластичностью. Для осуществления способа в меж: -электродный зазор, образованныйобрабатываемой деталью и анодом изаполненный электролитом, подают Использование газов, вызываю-, щих пассивацию поверхности, например кислорода или воздуха, при осаждении последующих слоев покрытия создает благоприятные условия для воз11358 Составитель В,ИгнатьевТехред М.Гергель Редактор И.Дербак Корректор М.Роэман Заказ 10253/20 Тираж 637ВНИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 никновения новых центров кристаллизации, что ведет к получению мелкокристаллических беспористых .покрытий с высокой твердостью и пластичностью.5Изменяя размер выходного сопла подводящей трубки, по которой газ под давлением поступает в электролит, и задавая их расход, можно регулировать размер пузырька и час О тоту их поступления в межзлектродный зазор, т.е. обеспечить создание импульсного режима за счет экранирования поверхности с изменяющейся частотой и длительностью экранирования.Размер пузырька, который имеет значение в основном в условиях работы в стационарных ваннах, определяются размером выходного конца (соп О ла ) подводящей трубки и будет приблизительно равен диаметру этой трубки, так как отрыв пузырька происходит в момент, когда силы, отрывающие пузырек, превысят силу поверхностного натяжения, удерживающую пузырек на торце сопла.,. П р и м е р 1. Процесс хромирования нарезного канала ствола охотничьей винтовки ведут с вращающимся нерасТворимым электродом со спиралью, наложенной центрирующей изоляционной направляющей. В межэлектродный зазор, составляющий 1,5 мм, нринудительно подают электролит, в .поток35 которого на входе в канал ствола через отверстия диаметром 10 мм, подают сжатый воздух от пневмосети, давление в которой превышает давление в потоке электролита, формирУя пузырьки, размер которых в момент ,отрыва от трубки равен 10 мм. Час-17 4тота образования пузырьков составляет 2 шт/с, а скорость движения пузырьков воздуха в межэлектродном зазоре определяется скоростью движения электролита и составляет 00 см/с. Так как электрод вращается со скоростью 8 об/мин, то каждый последующий пузырек воздуха, двигаясь вдоль спиральной направляющей, экранирует новые участки катодной поверхности.Процесс хромирования ведут иэ стандартного электролита при 70 С в катодной плотности тока 200 А/дм используя серийный источник постоян. ного тока ВАКР 320/12 УЧ, В результате получают мелкокристаллическое, равномерное, блестящее, плотное хромовое покрытие толщиной 50 мк, микро- структура которого одинакова как на полях, так и в нарезах канала, а микротвердость составляет 1100-300 кг/мм.Сравнительньеиспытания пластичности электролитических хромовых покрытий методом осаждения цилиндрического образца с хромом на 1/3 высоты показывают, что в случае-применения .пузырьков газа для получения пульсирующего тока количество осыпавшегося хрома с образцов в 1,5-2,0 раза меньше, чем с образцов с хромом, полученным известным методом.Предлагаемый способ может быть рекомендован для использования в различных отраслях машиностроительной промышленности, где требуется нанесение равномерного по толщине износостойкого хромового покрытия на внутреннюю поверхность сложнопрофи" лированных цилиндрических полых деталей.