Электролит для осаждения покрытий из сплава цинк-никель

)5 С 25 О 3/56 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ ьский н тит ИЯ ПОЛЬванотехповыше ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 718502, кл. С 25 О 3/56, 1978.(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕН КРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА ЦИНК - НИКЕ (57) Изобретение относится к галь нике. Целью изобретения является Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к электролитическому осаждению покрытий из сплава цинк-никель на металлические изделия, например на муфты к водогазопроводным трубам.Известен электролитдля осаждения покрытий из сплава цинк - никель, содержащий г/л: соль цинка (в пересчете на цинк) 24,2 - 97; соль никеля (в пересчете на никель) 2,4 - 36; соль аммония 17 - 85; уксусная кислота 5-40; салициловая или сульфосалициловая кислота 0,5 - 50; моноэтаноламин 1,0 - 3,0; диэтилоксалат 1,5 - 4,5, Такой электролит стабилен в работе и обеспечивает получение износостойких пластичных покрытий при повышенных плотностях тока (до 13 А/дм ),Однако этот электролит имеет недостаточную рассеивающую и кроющую способность. Это приводит к неравномерному ние физико-механических свойств покрытий толщиной не менее 30 мкм. Это достигается тем, что в известный электролит, содержащий хлорид цинка, хлорид никеля, хлорид аммония, уксусную кислоту и вещество, выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий и сульфосалициловокислый натрий, дополнительно введена М-фенилантрониловая кислота при следующем соотношении компонентов, г/л: хлорид цинка 50-200; хлорид никеля 10 - 150; хлорид аммония 50 - 250; уксусная кислота 5 - 40; вещество, выбранное из указанной группы 0,5 - 5; фенилантрониловая кислота 0,1-1. 2 табл. распределению покрытия на сложнопрофилированных изделиях, например при нанесении покрытий на резьбу муфт. В результате толщина покрытия на вершине резьбы в 2 - 3 раза больше, чем во впадине, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках резьбовых соединений труб.Известен электролит для осаждения покрытий из сплава .цинк - никель, содержащий г/л: хлорид цинка 12,5 - 90; хлорид никеля 5 - 60; хлорид аммония 5 - 120; анионное ПАВ 0,2-2,5. Из данного электролита получают равномерные по толщине блестящие покрытия, толщиной до 15 мкм,Однако в данном электролите рабочие плотности тока невелики (5 - 7 А/дм ), а со 2 став электролита требует частой корректировки, Стабильность работы этого электролита составляет 30-40 А ч/л.5 10 15 20 Наиболее близким к предлагаемому является электролит для осаждения покрытий из сплава цинк-никель, содержащий г/л: хлорид цинка 50 - 200; хлорид никеля 10- 150; хлорид аммония 50 - 250; уксусную кислоту 5 - 40; вещество, выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий или сульфосалициловокислый натрий 0,5 - 5,Электролит стабилен в работе и обеспечивает получение покрытий толщиной 20 мкм с удовлетворительными физико-механическими свойствами при плотностях тока до 20 А/дм . Более толстые покрытия, свыше 30 мкм, неравномерны по толщине и характеризуются неравномерным распределением никеля в покрытии. Эти недостатки связаны с разнородностью адсорбционного слоя, приводящей к образованию осадков с хаотической ориентацией кристаллов в объеме покрытия.Целью изобретения является повышение физико-механических свойств покрытия толщиной не менее 30 мкм, наносимых на резьбовые поверхности.Сущность изобретения заключается в том, что электролит, содержащий хлорид цинка, хлорид никеля, хлорид аммония, уксусную кислоту и вещество, выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий и сульфосалициловокислый натрий, дополнительно введена М-фенилантрониловаякислота при следующем соотношении компонентов, г/л:Хлорид цинка 50-200 Хлорид никеля 10-150 Хлорид аммония 50-250 Уксусная кислота 5 - 40 Вещество, выбранное из указанной группы 0,5-5 И-фенилантрониловая кислота 0,1 - 1,0 Электролиты для осаждения покрытий из сплава цинк - никель приготавливали с использованием реактивов марки "ч" или "х,ч," Применяли хлорид цинка, хлорид никеля, хлорид аммония, уксусную кислоту, салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий, сульфосалициловокислый натрий и М-фенилантрониловую кислоту,Электролит готовили путем последовательного растворения солей аммония, никеля и цинка в 3/4 объема дистиллированной воды, подогретой до 60 С. Затем в электролит вводили уксусную кислоту, салициловую или сульфосалициловую кислоту или их натриевую соль и И-фенилантрониловую кислоту, Раствор водой доводили до 1 л,25 30 35 40 45 50 55 Составы электролитов приведены втабл.1. Опробование электролитов проводили на образцах из стали 3 размером 40 х 80 х 2 мм и муфтах к водогазопроводным трубам, Температуру электролита поддерживали 25 + + 3 С. Толщина покрытий составляла 35+ + 5 мкм, Рабочую плотность тока (допускаемую) определяли по ячейке Хулла при токовой нагрузке 4 А. Микротвердость покрытий определяли с помощью прибора ПМТ-З. Пластичность покрытий определяли методом гиба. Скорость коррозии покрытий рассчитывалась гравиметрическим методом по потере массы образцов за 1000 ч испытаний протоке минерализованной синтетической воды (скорость протока 1,5 м/с), что соответствует условиям эксплуатации водопроводных труб, Стабильность работы электролита оценивалась по частоте корректировки состава раствора и количеству пропущенного электричества,В табл.2 приведены результаты испытаний.Как видно из приведенных данных в (табл.2, состав электролита (ВМ 1 - 3, 6 - 8, 11-13, 16-18) обеспечивает нанесение цинк-никелевых покрытий толщиной 35+ + 5 мкм при высоких плотностях тока (до 23 А/дм ), микротвердость которых составляет 258 - 366 кг/мм, что в 1,2 - 1,6 раза выше по сравнению с прототипом (ММ.21 - 24), Кроме, того, скорость коррозии покрытий составляет 0,32 - 0,70 г/дм, а изде 2 лия выдерживают 6 - 9 гибов под углом 90 до отслоения, покрытий, что в 1,8 - 2,0 раза выше по сравнению с прототипом,Приведенные в табл.2 результаты испытаний показывают, что введение М-фенилантрониловой кислоты обеспечивает стабильность работы электролита (90- 110 А г/л) при рабочих плотностях тока 20 - 23 А/дм,Применение электролитов с запредельными значениями нецелесообразно, так как при низких концентрациях (ММ 4,9,14,19) компонентов в растворе полученные покрытия по микротвердости, скорости коррозйи и пластичности практически не отличаются от известных. При высоком содержании компонентов в растворе МВ 5,10,15,20) наблюдается высаливание добавок в объем электролита, что требуют его фильтрации.Таким образом, использование предлагаемого электролита позволяет повысить физико-механические свойства покрытий из сплава цинк - никель толщиной не менее 30 мкм.1733505 Это связано как со специфической адсорбцией й-фенилантрониловой кислоты на поверхность стали, так и с возможным образованием комплексных соединений с ионами никеля, что приводит к ингибитированию процесса сплавообразования, создавая предпосылки для получения плотных, мелкокристаллических, однофазных осадков с более высоким содержанием никеля в сплаве, а, соответственно, снижению скорости коррозии, повышению микротвердости и пластичности покрытий. При этом образуются осадки сплава цинк-никель с высокой степенью совершенства текстуры и преимущественной кристаллографической ориентацией кристаллов (1".20), параллельной поверхности катода. Формула изобретения Электролит для осаждения покрытий изсплава цинк-никель, содержащий хлориды цинка, никеля, аммония, уксусную кислоту и 5 вещество, выбранное из группы, включающей салициловую кислоту, сульфосалициловую кислоту, салициловокислый натрий и сульфосалициловый натрий, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения 10 физико-механических свойств покрытийтолщиной не менее 30 мкм, он дополнительно содержит М-фенилантраниловую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:15 Хлорид цинка 50-200Хлорид никеля 10-150 Хлорид аммония 50-250 Уксусная кислота 5 - 40 Вещество, выбран 20 ное из указанной группы 0,5-5М-фенилантраниловая кислота 0,1-1,0 Таблица 1 Содержание коипонентов, г/л Электролит, 1 Г Ю Уксусная кислотаХлоридаммония Салици-СульфоНатрийсульфосалициловокислый Вода НатрийсалиЬ-фенилантрониловая Хлорид никеля Хлоридцинка салициловаякислота циловокислый ловая кислота кислота(фдк) 9251 О3459403455294 о3459294034525гз2525 До 1 лТо же 0,935о,36 О 539о,3б 0,539013б 0,59о,3б с эапредельными она чениями 1 дГ 49,911014119119120.1 М 21-24 - прототип.добавки е объем пл-. тролита.ч м 0 р и м е ч а н и с , ЭлектролитыПластичность по ГОСТ 9,302 - 89 Микротвердость, кг/мм Скорость коорозии,г/дм Стабильность работы электролита, А г/л Рабочаяплотностьтока, А/дм 10 Составитель В.АгаповТехред М,Моргентал Корректор Э.Лончакова Редактор Е.Копча Заказ 1641 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0,62 0,51 0,46 0,92 0,46 0,61 0,45 0,32 0,84 0,32 0,61.0,52 0,41 0,78 0,42 0,70 0,62 0,51 0,80 0,53 0,93 0,911,05 0,96 270 310 360 230 356 258 304 360 232 359 262 296 348 228 350 258 294 346 232 340 218 224 220 216 20 21 23 20 23 19 21 22 19 22 21 21 22 20 22 20 21 23 20 23 20 19 19 20 90 100 110 90 110 90 100 108 90 106 94 102 110 92 108 92 100 110 90 108 90 92 90 90