Электролит хромирования и способ его приготовления

(5 25 И 3 04 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ернои кислоть хнического криолита. л ектр овую люча лит дополни кислоту, вь го в карб ельно вв щеи щавелелоты, приктролита и ую ки ии эл Соловьева М.Х.Монев хромового ангидри нный технический/04, 1976,слот количество серн ролит имеет следующ хромовый ангидрид 1 лота 0,5-2,0; искус ческий криолит 4,0- кислота 0,5-2,0, Вв лит карбоновой кисл ние электро еделеноты и ныи способ его приг шают стабильность э воляют осуществлять овления повыктролита и по роцесс хромирое выходом по2 с.п.ф-лы,1 табл. вания с одним и тем току в течение года ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт физическойАН СССР(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому хромированию, и может бытьиспользовано в машиностроительной ,авиационной, суДостроительной и др.отраслях промышленности для получения износостойких хромовых покрытийбольшой толщины. Целью изобретенияявляется повышение стабильности электролита на основе хромового ангидрида,ранную из группы,вую, лимонную и винчем при приготовлесначала к растворуда вводят искусствкриолит и карбоновми по 1-2 и 0,1-0,но с проработкой элиз расчета 1,0-1,5ния каждой порциипосле чего в элект г/л соответствен ектролита током ч/л после введебоих компонентов, олит вводят расче ой кислоты.Электий состав, г/л: 50-250;серная кис ственный техни,0; карбоновая13086 Изобретение относится к гальвановтегии, в частности к нанесению электролитических хромовых покрытий,Цель изобретения - повышение стабильности электролита. 5Предлагаемый электролит хромирования содержит хромовый ангидрид, серную кислоту, искусственный технический криолит и карбоновуюкислоту,выбранную из группы, включающей ща,велевую, винную, лимонную кислотыпри следующем соотношении компонентов, г/л: Хромовый ангидрид 150-250 1-3 Серчая кислота Искусственный технический криолит(в пересчете на 20 фтор) 4-9 Карбоновая кислота 0,5-2,0 При этом электролит готовят растворением хромового ангидрида в воде,после чего в него вводят криолити карбоновую кислоту, причем вводятпорциями 1-2 и 0,1-0,5 г/л соответственно и после введения каждой порциикриолита и карбоновой кислоты электролит прорабатывают током из расчета1-1,5 А ч/л, Завершающей операциейявляется выделение в электролит серной кислоты. Электроосаждение ведутпри плотности тока 50-70 А/дм иатемпературе 45-50 С,Исследования показывают, что еслипри приготовлении электролита, несодержащего серной кислоты, сочетать 40дозированное введение криолита в хромово-кислый раствор с пропусканиемколичества электричества 1-1,5 А ч/л,то удается стабилизировать свойстваэлектролита, что выражается в постоянстве выхода хрома по току, Осуществление только одной операции - порционного введения криолита практическине дает положительного эффекта дажена начальной стадии эксплуатациикриолитного электролита. И только сочетание порционного введениясовместно криолита и карбоновойкислоты с последующим пропусканием количества электричества,равного 1 - 1,5 А ч/л, после введения порций обоих компонентов приводит к достижению положительногоэффекта - выход по току остается 48 2постоянным в течение года испытаний, Проработку электролита проводят в интервале плотностей тока 5-7,5 А/дм, пропуская количество электричества 1-1,5 А ч/л. Пропускание количества электричества меньше 1 А ч/л недостаточно для стабилизации свойств электролита, а увеличение свыше 1,5 А ч/л нецелесообразно, так как уже достигнуто постоянство выхода по току, качество же осадков при пропускании большего количества электричества может ухудшитьсяСнижение вводимых порций криолита меньше 1,0 г/л (на фторион) нецелесообразно из-за увеличения времениприготовления электролита. Введениеже порций больших чем 2,0 г/л не дает положительного эффекта - выход по току в процессе эксплуатациипадает,Уменьшение порции карбоновой кис-.лоты ниже 0,1 г/л не повышает стабильности электролита, а выход потоку не достигает оптимального значения. Увеличение же порции более0,5 г/л практически не оказывает влияния на выход по току, а качествоосадка может ухудшаться,Содержание криолита в электролите хромирования необходимо поддерживать в интервале от 4 до 9 г/л. Присодержании криолита выше и ниже указанных концентраций выход хрома потоку падает.Кроме того высокий выход хромапо току, постоянныи в течение длительного времени испытаний, а такжевысокое качество покрытий достигается при содержании карбоновой кислотыв электролите хромирования только в интервале 05-2,0 г/л, При концентрации кислоты ниже 0,5 г/л выход металла по току падает уже через несколько дней работы свежеприготовленного электролита. При увеличении концентрации карбоновой кислоты выше 2,0 г/л выход по току продолжительное время сохраняет свое высокое значение, однако нри этом качество хромовых покрытий ухудшается.Положительный эффект, имеющий место при реализации изобретения, обуславливается тем, что фторалюминат вступает в реакцию взаимодействия с ионами трехвалентного хрома и продуктами окислительно-восстановительной реакции хромовой и карбоновой кисло150-250 0,5-2,0 Хромовый ангидридСерная кислота Искусственный технический криолит(в пересчете на Р ) 4,9-9,0 0,5-2,0 Карбоновая кислота Состав электролита, г/л,режимы и результатыэлектролиза Показатели для примеров 12 Хромовый ангидрид 150 200 250 250 150 250 Серная кислота 0,5 0,75 1,2 2,0 1,0 3,0 Искусственныйкриолит 4,0 6,5 9,0 8,0 2,5 9,0 Щавелевая кислота 0,5 Лимонная кислота Винная кислота 2,0 2,0 Порции криолита 1,0 1,75 1,8 2,0 Порции карбоновой кислоты 0,1 0,27 О,4 0,5 33086ты, что приводит к изменению свойствэлектролита и, в частности, повышаетстабильность электролита.Электролиты готовят следующимобразом,5В раствор хромового ангидрида сконцентрацией 150-250 г/л и темпеоратурой 45-50 С вводят криолит порциями по 1,0-2,0 г/л и карбоновуюкислоту (щавелевую, лимонную, винную) 10порциями по О, 1-0,5 г/л до концентрации4,0-9,0 и 0,5-2,0 соответственно.После введения каждой порции обоихкомпонентов электролит прорабатываюттоком плотностью 5-7 А/дм из расчета 1,0-1,5 А ч/л,Составы электролитов, режимы осаждения и свойства электролитов и покрытий представлены в таблице.Как видно из представленны данных,20электролит, приготовленный согласнопредлагаемому способу., является устойчивым в работе и после длительногохранения выход металла по току сохраняется постоянным весьма продолжительное время.Предлагаемый электролит, а такжеспособ его приготовления могут бытьиспольЗованы в технологии нанесениятолстослойных износостойких хромовых покрытий, широко применяемых дляповышения долговечности стальныхдеталей в машиностроительной, авиационной,. судостроительной и другихотраслях промышленности,48 4Формула изобретения 1. Электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту и искусственный технический криолит, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности электролита, он дополнительно содержит карбоновую кислоту, выбранную из группы, включающей щавелевую, лимонную, винную кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: 2. Способ приготовления электролита хромирования, включающий растворение хромового ангидрида с последующим добавлением серной кислоты и технического криолита, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности электролита, перед добавлением серной кислоты в электролит вводят технический криолит и карбоновую кислоту порциями по 1-2 и 0,1-0,5 г/л соответственно и после введения каждой порции прорабатывают током из расчета 1,0-1,5 А ч/л.1308648 Сост лита я пример в электрог/л режирезультатыролиза 3 л личество прощенного элект 5 ичества, А ч о емпература, тность тока 0 0 0 А одолжительсть, ч 9 0 О,5 5 лщин мкм 5осажм/ч 5 коростения,2 5 Выход иКачеств ку, Е. садлес ротвмм 2 ердость,1050тренние нап 180 96 1 200 0 2030 ряжения дл 10 мкм.кг/ 50 6 Пористость, число площадок на1 мм 2 900 Износостойкость,004 08 0,007 0,00 00 Наводора для 10 м см /100 г ивани м 65 6,3 6 6 о Рассеивающая способность электролит циен ости рася токаи Хулла) 4,2 авном предК (я3,18 1,2 одт тал ато особейкеА, 3 мин 0,750 6 Продолжение таблицы