Электролит для осаждения сплава железо-никель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 790635 1)5 С 25 О 3/5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕ НТУ Я ле еский инсти тоиких ля восмашин, ит для ержит, нокисий 2 - 3; (3-5). 2.Рашко .Рошко н н,СССРО.СССР1,емому окрыащий ль никельь), и сов нем Наиболеявляется элетий из сплавхлористое жекеля (семиввиннокислыйляную кислопроводят пр100 А/дм . е близким ктролит для а железо-ни лезо (четыр одный серн натрий, ги ту. Процесс и 20-40 С и к предлагаосаждения икель, содержхводные) соокислый нироксиламиносажденияплотности т ка(56) Авторское свидетельствоМ 128249, кл, С 25 О 3/56, 196Авторское свидетельствоМ. 863724, кл. С 25 О 3/56, 198 Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению износостойких покрытий из самосмазывающегося сплава железо-никель для восстановления изношенных деталей машин, например деталей автогрейдеров.Известен электролит для осаждения покрытий из сплава железо-никель, содержащий хлористое железо (четырехводное), соль никеля (шестиводный хлористый никель) и соляную кислоту. Процесс осаждения в нем проводят при 20-100 С и плотности тока 5 - 140 А/дм,2Однако данный электролит недостаточно стабилен; со временем происходит накопление ионов трехвалентного железа (Ре ), включение которого в покрытие отрицательно влияет на физико-механические и антифрикционные свойства сплава, Процесс ведут в широком интервале температур, но ведение процесса при повышенных температурах также приводит к резкому увеличению степени испарения и окисления электролита.(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДСПЛАВА ЖЕЛЕЗО-НИКЕЛЬ(57) Использование: в гальваностегиитролитическом осаждении износоспокрытий из сплава железо-никель дстановления изношенных деталейСущность изобретения: электролосаждения сплава железо-никель содг/л: хлористое железо 400 - 450; серлый никель 35 - 45; виннокислый натргидроксиламин 0,3 - 0,5, капролактамтабл. Однако данный электролит в процессе электролиза, хотя в меньшей мере, но окисляется, так как требует нагзоева до 40 С. Накопление 0,5 г/л ионов Ее в электролите осуществляется в среднем за 210 ч. Нагрев электролита приводит и к заметному расходу электро- или паровой энергии, что приводит к частой корректировке состава электролита и является нежелательным процессом в производственных условиях. Покрытия, полученные из данного электролита при трении в обильной смазке обладают хорошими антифрикционными свойствами, но в условиях ограниченной смазки или при сухом трении они схватыва 1790 б 3540 45 50 55 ются с контртелом, что приводит к преждевременному выходу из строя трущихся пар.Целью изобретения является повышение стабильности электролита и антифрикционных свойств покрытий.Указанная цель достигается тем, чтоэлектролит, содержащий хлористое железо,соль никеля, виннокислый натрий и гидроксиламин, дополнительно содержит капролактам при следующем соотношениикомпонентов, г/л;Хлористое железо400 в 4Сернокислый никель 35 - 40Винйокислый натрий 2-3Гидроксиламин 0,3-0,5Капролактам 3 - 5,Процесс осаждения рекомендуетсяпроводить при рН 0,8 - 1,4, 1=20 С и катодной плотности тока 10-100 А/дм .Электролит готовят следующим образом, Все компоненты растворяют в отдельных порциях дистиллированной воды, затемк хлористому железу (четырехводному) приливают виннокислый натрий, гидроксиламин, а затем капролактам, Перемешиваютдо исчезновения осадка и добавляют раствор сернокислого никеля (семиводного),Образующийся осадок растворяется при перемешивании и электролит готов к использованию,Виннокислый натрий, гидроксиламин икапролактам образуют очень прочные комплексы, а ведение процесса при 20 С приводит к еще большему упрочнению этихкомплексов, поэтому склонность данногоэлектролита к окислению резко снижается,еще больше облегчаются условия совместного осаждения ионов железа и никеля, резко снижаются содержание гидроокисей впокрытиях, что приводит к стабилизациифизико-механических свойств электролитического сплава железо-никель, Кроме тогокапролактам, который содержится в видекомплексов в покрытиях, во время тренияосвобождается из комплексов под воздействием температурного поля и через трещины покрытий выходит на поверхноститрущихся пар и создает тонкую смазочнуюпленку, которая способствует улучшениюантифрикционных свойств пар трения, аследовательно, и к повышению работоспособности восстановленных этим сплавомдеталей машин.Предельная толщина качественных самосмазывающихся железо-никелевых по 5 10 15 20 25 30 35 крытий, полученных из данного электролита, составляет 1,5 - 1,8 мм. Скорость осаждения сплава в интервале плотностей токов 10 - 100 А/дм составляет 0,3 - 0,8 мм/ч.В табл, 1 и 2 представлены составы электролита, режимы и результаты электролиза,Как видно из табл.1,2, электролит снижает накопление ионов трехвалентного железа (окисляемость) в 1,2-1,3 раза, повышает критическую температуру смазочных слоев на 50 - 75 С, снижает скорость изнашивания в 1,5 - 1,7 раза, а коэффициент долговечности при сухом трении составляет 1,87.Осуществление процесса осаждения самосмазывающегося железо-никелевого сплава в данном электролите очень технологично, так как восстановление производят по обычной технологии. В связи с тем, что электролит обладает весьма хорошими буферными свойствами он не требует частой корректировки и не сложен в приготовлении. Появление смазочной пленки капролактама на поверхностях трения позволяет резко улучшить антифрикционные свойства восстановленных деталей машин, а следовательно, увеличить и ресурс их работы, что является важной народнохозяйственной задачей. Ведение же процесса осаждения самосмазывающегося железо-никелевого сплава из совершенно холодного электролита (20 С) исключает затраты электро- и паровой энергии для подогрева ванн, что является также важным преимуществом перед известными техническими решениями, когда электролиз ведут из холодных (40 С) и горячих электролитов (50 - 100 С). Формула изобретения Электролит для осаждения сплава келезо-никель, содержащий хлористое железо, сернокислый никель, виннокислый натрий и гидроксиламин, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности электролита и антифрикционных свойств покрытия, он дополнительно содержит капролактам при следующем соотношении компонентов, г/л:Хлористое железо 400-450 Сернокислый никель 35 - 45 Виннокислый натрий 2 - 3 Гидрохсиламин,. 0,3-0,5 Капролактам 3 - 5,5 - 100 1,5-1,894,6 - 96,4640-750425-590 1,4 - 1,7 20 50 80 0,5 0,5 0,5 96,2 97,1 94,5 665 737 755 585 423 475 1,2 - 1,65 1,35-1,80 1,4 - 1,96 230-250 301 328 275 27,2 28,7 25-27 25,5 195 163 100 в 1 150 1,72 1,29 4,8-2,2 2,43 Редактор Заказ 368 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, 101 рн Температура,ОС Плотность тока,А/дм Толщина покрытия, мм Выход по току,о/ Микротвердость,кгс/мм Твердость,кгс/мм Содержание никеля в сплаве, % Время накопления 0 5 г/л з+ ионов Ее в электролите, ч Усталостная прочность,кгс/мм Критическая температура смазочных слоев, ОС Скорость изнашивания, мг/ч