Способ электролитического хромирования

(51) 5 КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯ ГОСУДАРСТВЕН ПО ИЗОБРЕТЕН ПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СКОГ(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ(57) Использование: хромирова мерных изделий. Сущность и включает катодную обработку ном электролите хромирования ном токе плотностью 60 - 240 А каждые 10 - 30 мин прерываюто 0,5 - 1,0 с и в течение этого врем прямоугольные импульсы като амплитудой 600 - 1000 А/дм 2, ч дования 2 - 25 Гц и скважност й металлургичемин и С. М. Пан)кл. С 2 18,37,кл, С во СССР1971,олитические поия, 1979, с. 314. переменный ток с частотой, не превышающей 20 Гц; отношение между величинамипеременного и постоянного токов составляет 4;1. Большая амплитуда переменной со- Яставляющей обусловливает значительныйкоэффициент пульсаций тока, питающегованну, это приводит к снижению твердостихромового покрытия до 800 гг 1 Пе, нто недопустимо,Известен способ электролитическогохромирования на постоянном токе при наложении импульсного тока плотностью 100- 500 А/дм и частотой следования импуль 2сов 1 - 20 Гц,Способ не обеспечивает достатоуменьшения пористости и повышенияметичности. Возникающие большие чногогер- внутК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский вечерниский институт(56) Патент Японии М 55,1980.Патент Франции М 141966.Авторское свидетельсМ 398700, кл, С 25 О 5/18Кудрявцев Н, Т. Электкрытия металлами. М.; Хим Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий, в частности к электролитическому хромированию.Известен способ электролитического хромирования, когда с целью повышения физико-механических свойств покрытия осаждение производится с использованием постоянного тока, на который наложен ток высокой частоты ( = 1 М Гц),Способ не обеспечивает достаточной герметичности и равномерности по толщине. Кроме того, использование мощного высокочастотного генератора связано с большими дополнительными расходами.Известен способ хромирования, заключающийся в пропускании через ванну постоянного тока, на который накладывают ние длиннозобретения в стандартна постоян/дм . Через бработку на ени подают дного тока с астотой слеью 2 - 10, 1ренние напряжения приводят к растрескиванию покрытия и как следствие - к увеличению трещиноватости, к снижениюгерметичности.Наиболее близким к предлагаемому является способ нанесения покрытий, включающий обработку на постоянном токе 60А/дм в универсальном электролите хромирования 250 г/л СгОз и 2,5 г/л Н 2304.Недостатками данного способа являются низкие защитные и физико-механическиесвойства покрытий.Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости и износостойкости покрытий. 15Поставленная цель достигается тем, чтоспособ включает осаждение на постоянномтоке плотностью 60 - 240 А/дм, которыйгчерез каждые 10 - 30 мин прерывается навремя, равное 0,5 - 1,0 с, в течение которого 20подают прямоугольные импульсы катодноготока амплитудой 600 - 1000 А/дм, частотойследования 2 - 25 Гц и скважностью 2 - 10.Электроосаждение на стандартномхромовом электролите ведут на постоянном 25токе плотностью 60 - 240 А/дм, в течениег10 - 30 мин, в результате чего образуетсяпервичный слой осадка хрома. Затем постоянный ток прерывается на время 0,5 - 1,0 с,В этот период подаются мощные импульсы 30катоного тока амплитудой 600 - 1000А/дм при частоте следования 2 - 25 Гцскважности 2 - 10, В итоге формируетсямикрослоистая по толщине структура покрытий, отличающаяся высоким антикоррозийными свойствами, меньшейпористостью, высокой твердостью,Начальная плотность постоянного токавыбрана 60 А/дм . При плотности постоянного тока меньше 60 А/дм и времени прохождения до 10 м наблюдается резкоеуменьшение скорости осаждения, Конечнаяплотность постоянного тока выбрана равной 240 А/дм в течение 30 м. При хромировании с большой величиной плотности тока 45при увеличении времени происходит резкоеснижение защитных свойств, образованиетемно-коричневых полос "подагра" на выступах катода,Начальная амплитуда импульсного тока 50равна 600 А/дм, поскольку снижение ее непозволяет добиться заметного улучшенияфизико-механических свойств покрытия.Конечная амплитуда плотности импульсивного тока выбрана 1000 А/дм, При этой 55амплитуде плотности импульсного тока осаждаются покрытия твердостью 1100 кг/мм,обладающие высокими защитными свойствами с незначительной пористостью(до 2,5 %), Дальнейшее увеличение амплитуды приводит к подгару покрытий и к неприглядному внешнему виду. Длительность импульсного тока выбрана исходя из того, что уменьшение их длительности меньше 0,5 с приводит к увеличению протяженности межслойных границ, т. е. увеличивается концентрация дефектов кристаллической решетки, что способствует дальнейшему развитию микротрещиноватости. Увеличение длительности импульсного тока более 1,0 с приводит к уменьшению прочностных характеристик и микротвердости.Начальная высота поляризующих импульсов тока выбрана 2 Гц и скважность, равной 2, При частотах меньших 2 Гц и скважности меньше 2 происходит сильное повышение внутренних напряжений покрытия и нарушение его сплошности. Конечная частота импульсов равна 25 Гц при скважности 10, так как дальнейшее увеличение частоты и скважности приводит к образованию недоброкачественных осадков.П р и м е р, Электроосаждение хромовых покрытий проводили из стандартного электролита состава, г/л: хромовый ангидрид 250, серная кислота 2,5; температура 55 - 60 С. Электроосаждению подвергали изделия из высокопрочных марок стали, Толщина покрытия 90 - 100 мкм. Для получения сравнительных данных параллельно осаждение хрома осуществляли на постоянном токе плотностью 60 А/дм и при наложении на постоянный ток мощных импульсов. Время осаждения 120 мин, Средняя плотность импульсного тока составляла 800 А/дм .Свойства полученных покрытий представлены в таблице. Микротвердость измеряли на приборе ПМТ - 3.Пористость покрытий определяли с помощью нанесения реактивов, которые, проникая через поры покрытия, дают окрашенное соединение с металлом подложки,Адгезионную прочность определяли качественно - методом нанесения сетки царапин,Техническо-экономический эффект от внедрения способа определяется главным образом снижением брака деталей благодаря повышению герметичности покрытия.Формула изобретенияСпособ электролитического хромирования, включающий катодную обработку в стандартном электролите на постоянном токе плотностью 60 - 240 А/дм, о т л и ч а югщ и й с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и износостойкости покрытий, обработку на постоянном токе1730207 амплитудой 600 - 1000 А/дм, частотой сле.2дования 2 - 25 Гц и скважностью 2 - 10,прерывают через каждые 10 - 30 мин на время 0,5 - 1,0 с, в течение которого подают прямоугольные импульсы катодного тока с Плотность Время про.импульсно хожденияго тока, импульсноА/дм го тока Время прохождения постоянного токе,мин Плотностьпостоя нного токад/ 2 Время доноя елен.коррозии +) Микротвер дость кг/мм Износостойкость ф)Толщина слоя, мкм Сквзжность Количество слоевЧастота фВремя до появления коррозии в сутках определяли в кемере селевого тумана.ЯИ зносостойкость при удельном давлении Р - 50 кг/мм в течение 40 размерность г 20 25 30 35 40 45 50 Составитель Ю.ПоздееваТехред М,Моргентал Корректор Н,Король Редактор АчДолинич Заказ 1492 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10160 60 60 60 60 120 240 240 240 60 120 10 ЗО 10 ЗО 30 10 10 30 8 600 600 1000 1000 600 600 1000 1000 600 15 15 15 15 15 15 15 15 15 60-65 60- 65 60 - 65 60-65 60 - 65 60 - 65 60 - 65 60 - 65 200 60 - 65 1 19 7 17 7 3 5 5 9 25 970- 1050 950 - 1000 970 - 1050 950 - 1000 960 - 1030 980 - 1050 970 - 1020 980 - 1030 1120 - 1200 980 - 990 15 60 ЭО 60 30 20 25 25 60 10 0,041 0,025 0,038 0,029 0,035 О,ОЭ 8 0.035 0,035 0.025 0.042