Электролит вольфрамирования

Союз СоветскикСоциааистическияреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(б 1) Дополнительное к авт. синд-ву - (22) Заявлено 21.09. 79 (21) 2820042/22"02 с присоединением заявки М(23)ПриоритетОпублнковано 23.09. 81. Бюллетень МЗЗДата оиубликоаании описания 25.09,81 С 25 0 3/66 Реударстювй камнтет СССР ае делам нзебретеннй н етярытнйИзобретение относится к получению вольфрамовых покрытий электрохимнческим осаждением из расплава, и, в частности к составам электролитов для нанесения покрытий. Известен электролит вольфрамировання, содержащий расплав хлорида, вольфрамата н оксида кальция Г 13Недостатком этого электролита является сравнительно высокая микротвердость покрытий и невозможность получения покрытий на некоторых злектроотрицательных металлах, в частности на ниобии,Известен также электролит вольфрамнрования, содержащий триоксид вальфрама, окись цинка н вольфрамат натрия 12,1.Хотя этот электролит и позволяет наносить покрытия на никель, однако наличие в составе покрытия цинка .ухудшает его эксплуатационные свойства. Наиболее близким 1 с предлагаемомуявляется электролит вольфрамирования,содержащий расплавы хлоридов кения инатрия в эквимольном соотношении, В2-10 мол.7, вольфрамата щелочного ме-,талла, 1-3 мол,й пирофосфата щелочного металла, 0,25-2 мол,Ж метафосфата щелочного металла. Процесс проводят на воздухе при плотности тока0,02-0,1 А/сиВ температуре 660-700 С,Известный электролит позволяет получать покрытия толщиной До 50 мкми микротвердостьв 520 кг(см на под%ложках из меди, граФита, мслибдена .33 ЗНедостатком известного электролита является сравнительно высокая микротвердость полученных покрытий и невозможность получения покрытий наэлектроотрицательвых металлах.Цель изобретения - нанесение воль-.фрамовых покрытий на подложки изэлектроотрицательных металлов (ниобий, титан, никель, тантал) и снижение микротвердости получаемых покрытий.Указанная цель достигается тем, что электролит содержащий вольфрамат металла и эквимольную смесь хлоридов натрия и калия, дополнительно содержит диоксид вольфрама, а в качестве вольфрамата металла - вольфрамат бария, при следующем соотношении компонентов, масс,Е:Диоксид вольфрама 5-9Вольфрамат бария 32,0-37,7Эквимольная смесьхлоридов натрия и калия ОстальноеИспользование вольфрамата бария и введение в электролит диоксида вольфрама предотвращает растворение в электролите-расплаве электроотрицательных металлов и способствует снижению микротвердости получающихся покрытий. При этом снижение концентрации вольфрамата бария ниже 32,0 масс.7 приводит к растворению электроотрицательной подложки и получить покрытия не удается При концентрации вольфрамата бария выше указанного предела происходит осаждение вольфрамовых бронз. При уменьшении концентрации диоксида вольфрама 5 масс,Е и увеличении концентрации9 масс,7. происходит образование вольфрамовых броуз. т.е. получаются покрытия низкого качества, содержащие вольфрамовые оксиды.Электролит готовят следующим образом.Сплавляют заданные количества предварительно просушенных солей и диоксида вольфрама в инертной атмосфере азота, Электролит предварительно прорабатывают током в течение1-3 ч при плотности тока 0,5 А/см, что позволяет удалить из расплава следы влаги и электроположительные примеси.Электролиз проводят при катодной плотности тока 0,01-0,09 А/см, темпеоратуре 800-900 С в течение 2-3 ч в графитовом или синтеркорундовом тигле. Анод - вольфрам. Катод " гра фит, никель, ниобий, титан, молибден или тантал. При этом получаются вольфрамовые покрытия толщиной 40-50 мкм.П р и м е р 1. Для нанесения по" крытий на Деталях из ниобия используют электролит, содержащий масс.7:Вольфрамат бария 30,0Диоксид вольфрама 5,0 Хлорид калия 45,0Хлорид натрия 45,0При плотности ;ока 0,01 А/см , температуре 800 С, в течение 2 ч получают покрытия толщиной 13,4 мкм. По-лученные покрытия имеют мелкокристаллическую структуру, микротвердостьравна 300 кг/см,П р и м е р 2, На деталях из ти"тана в электролите, содержащем, масс,ХВольфрамат бария 37,7Диоксид вольфрама 7,84Эквимольная смесьхлоридов калия и15 натрия До 100при плотности тока 0,05 А/см,температуре 800 С за 3 ч получают покрытия толщиной 28,4 мкм н микротвердосттью 387 кг/см.П р и м е р 3. На деталях из тантала получают вольфрамовые покрытияиз электролита, содержащего, масс.Й:Вольфрамат бария 32,0Двуокись вольфрама 9,0Эквимольная смесьхлоридов калияи натрия До 100процесс осуществляют при плотности тока 0,09 А/см , температуре 800 С в% отечение 3 ч, Толщина полученных по",крытий 48 мкм, микротвердость равна400 кг/см.Аналогичные результаты полученыпри нанесении покрытий на детали изникеля, графита и молибдена. Приэтом образцы с покрытием выдерживаюттрехкратный изгиб на 90 без отслаивания покрытий.Как видно иэ приведенных данных)предлагаемый электролит обеспечивает40получение высококачественных вольфрамовых покрытий с микротвердостью380-400 кг/смене только на электроположительных, но и на электроотрицательных металлах, что позволит ши 45 роко использовать изобретение дляповьппения срока службы изделий в различных отраслях техники.Формула изобретения50 Электролит вольфрамирования, содержащий расплав вольфрамата металла и эквимольной смеси хлоридов натрия и калия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения микроы твердости покрытий и возможности нанесения их на электроотрицательные металлы, он дополнительно содержит диоксид вольфрама, а в качестве воль865998 Диоксид вольфрамаВольфрамат барияЭквимольная смесьхлоридов натрия икалия Остальное 5фрамата металла - вольфрамат бария при следующем соотношении компонентов, масс.Х: 5-932,0-37,76 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеб1. Варабошкин А.Н. и др, Структура вольфрамовых покрытий, полученныхэлектролиэом хлоридо-вольфраматныхрасплавов. Электрохимия расплавленных соленых и твердых электролитов,ЪТруды института электрохимии Уральг.ского Филиала АН СССР. Свердловск1968, Ф 11, с,й 5-56.2, Авторское свидетельство СССР 1 о В 663764, кл, С 25 0 366, 1973.3. Авторское свидетельство СССРУ 456853, кл, С 25 0 3/66, 1976.Составитель Л. КазаковаРедактор Н. Рогулич Техред И,Асталош Корректор И. КостаЗаказ 8011/43 Тираж 707 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4