Электролит блестящего никелирования деталей из стали и ее сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 2 АЗ 18 212, 3/18 5 ц С 25 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК ПАТЕНТУ е объе на, ,Ли,К, Гальс. 135 Покрытия ские не- логичесНаиболее близким как по составу компонентов, так и по назначению к изобретению является электролит следующего состава:Никель сернокислый 250-300 г/лНатрий фтористый 5-6 г/лНатрий хлористый 10-15 г/лБорная кислота 25-30 г/лНафталин 1,5 дисульфокислоты 1,5-2,0 г/лформалин 1-2 мл/гСахарин 0,3-0,5 г/лСульфанол 0,01-0, 15 мл/гОднако этот электролит несмотряна наличие дополнительных блескообраэующих добавок, которые хотя и повышают блеск никелевого пок;нтия, ноне выше 6-7 класса чистоты поверхности. Кроме того, при его использовании детали, подлежащие покрытию,предварительно подвергаются шлифовке,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(56) Блац)ук Е,ф Лаворкованотехника, 11 ашиздат, 196ОСТ 107.460092,001-86,металлические и неметалличорванические. Типовые технкие процессы. 1981, с. 73. Изобретение относится к электрохимиеской обработке металлов, в частности к нанесению непосредственнона сталь и ее сплавы защитно-декоративного слоя с повышенной чистотойповерхности, и может быть использовано в радиоэлектронике, машиностроении, а также в производстве изделийширокого потребления.Известен электролит, содержащийсернокислый никель, борную кислоту,хлористый натрий или хлористый калий,фтористый натрий или фтористый калий2,6 и 2,7 дисульфонафталиновую кислоту и 401-ный формалин,Однако использование этого электролита требует предварительного меднения деталей, а покрытие обладаетхоупкостью и незначительным блескомиэ-эа отсутствия дополнительных блескообраэующих добавок.(54) ЭЛЕКТРОЛИТ БВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ(57) Сущность изосодержит, г/л: се250-300, Фтористь)ристый натрий 1020-30, нафталин 1динатриевая сольБВД 0,015-0,03, Дсостав, мас.Ф: сухлористый натрийное, 1 з.п. ф-лы,ЛЕСТЛЦЕГО НИКЕЛИРО"СТАЛИ И ЕЕ СПЛАВОВбретения: электролитрнокислый никельй натрий 4-6, хло 15, борную кислоту,5 дисульфокислоты1,5-2,0, добавкаобавка БВД имеетльфопонат 45-55,20-30, вода осталь 1 табл.игнистому и сернокнслому меднению инцявке еЦелью изобретения является повышение класса чистоты поверхности.Это достигается тем, что в электролит для никелирования деталий изстали и ее сплавов, содержащий никельсернокислый, натрий Фтористый, натрийхлористый. борную кислоту и наФталин1,5 дисульфокислоты динатриееая соль,введена блескообразующая выравнивающая добавка БВД, содержащая сульфопо"нат, натрий хлористый и воду при следующем соотношении компонентов, г/л:Никель сернокислый 250-300Натрий фтористый 4-6Борная кислота 20-30(атрий хлористый 10-15Нафталин 1,5-дисульфокислоты динатриевая соль 1,5-2,0Добавка БВД 0,015-0,03в следующем составе, 4:Сульфопонат 45-55 25атрий хлористый20-30Вода ОстальноеСопоставительный анализ с протот пом, а также равненис компонентовпргр агаемого электролита с компоне - 30тами, прнменяемы(ли в эле;.тролитах при.ик;. рова, ии, позволяют ;делать аыьэ: чтс родя.;гаемый состав электрод тэ отл чается от прототипа введении добавки БВД, не применяемой ранееэ ,ктрьлитах длп никелирования и(,б 1.;,е (икающий при электролизе выравниваие (,сгла;(ивание) микрогсометриеской поверхности деталей, что повы,гает класс чистоты поверхности,Для экспериментальной проверкипредлагаемого состава были подготов"пеы три смеси компонентов, приведенные в таблице.Приготовление электролита для каждого из трех примеров проводили вследующей последовательности,1икель сернокислый и натрий хлорис;ый растворяли в воде, нагретойдо (0-5050атрий Фтористый растворяли в воде, нагретой да 80-100 С, затем вполученный раствор вводили тонкойструей борную кислоту при постоянномпсремешивании,После отстаивания приготовленные55растворы декантировали в рабочую ванну и доводили величину кислотностиР, до нормальной величины Р, и в случае ее откпонения от нор(лы я сторону понижения добавляли в электролит 3 раствор едкого натра, а в спучае повышения Р добавляли 5 рас(вор серной кислоты.Приготовленный таким способом электролит подвергали химической и селективной очистке от примесей железа, меди, цинка и органики.Удаление железа производили подкислением электролита серной кислотой до Р, = 3,5-5 с последующим подогревом до температуры 60-70 С и окислением закисного железа до окисного добавлением 2 мл перекиси водорода при интенсивном перемешивании очищенным воздухом в течение 2,5 часов. Затем электролит подщелачивали едким натром до Рн = 6,0 для осаждения в виде гидрата окиси железа, После осаждения железа электролит отфильтровывали и поднисляли до нормы.Удаление меди производили проработкой предварительно подкисленного до Р = 2,5-3,0 при плотности тока 0,1-0,2 А/дм.Органические примеси удаляли путем Фильтрации электролита через активированный уголь с последующей прсработкой при плотности тока О, - 0,2 А/дм.". и перемешивании сжатым воздухом до получения качественного осадка.Удаление цинка производили введением в электролит измельченного мела ио Р = 6,5 при тщательном перемешивании и после отстаивания декантировали в рабочую ванну, а осадок удаляли и доводили кислотность до нормы. После очистки электролита в него вводили нафталин 1,5 дисульфокислоты динатриевап соль, предварительно растворенного в воде, нагретой до температуры 40-50 С, а затем добавляли блескообоазующую добавку БВД.Робавку БВД готовили путем перемешивания сульбопоната и натрия хлористого в холодной воде при следующем соотношении, У:Сульпопонат 45-55Натрий хлористый 20-30Вода ОстальноеВнешний вид БВД-прозрачная жид" кость от темножелтого до светлокорич" невого цвета, не огнеопасна и малотоксична,Из таблицы видно, что при уменьшении концентрации добавки БВД уменьша5 18ется класс чистоты повсрхнпсти, т, к,не обеспе ивдется достаточная степеньее выравнивания, а при увеличенииконцентрации добавки происходит растравливание поверхности,Детали, подлежащие никелированиюпредварительно установленные на приспособление, подвергали обезжириванию, травлению, снятию шлама послетравления, осветлению и активации,Процесс никелирования проводилипри температуре, кислотности и плотности тока, представленных в таблице,там же представлены скорость осажде- .ния никеля и класс чистоты поверхнос ти покрытия. В качестве катодов использовали стальные образцы (детали),а в качестве анодов - никелевые пластины. При увеличении плотности более3 Л/дм наблюдались подгары, а приуменьшении плотности тока не менее1,5 Лlдм уменьшалась толщина покрытия в единицу времени,Как показал сопоставительный анализ использование предложенногоэлектролита по сравнению с прототипом позволяетповысить класс чистоты поверхностиобрабатываемых деталей на 25-30 (шероховатость у прототипа не превышает6- класса чистоты обработки, а уизабретения соответствует 8-9 классу),сократить технологическое времяполного цикла процесса никелирования Показатель, компонент Предлагаемый электро- лит Электролит дляс ра вненияСостав электролита 1Никель сернокислый2. Натрий фтористый 0 250-3 6 5-6 270-15 Натрий хлористыйБорная кислота 12,525 25-3 1,75 2 015 0,020 0)030 Осталь- Осталь- Ос- Остальное ное таль- ноенос Нафталин 1, 5 дисульоокислоты динатриевая соль6. Добавка БВД7,Вода 2252 6примерно на 10;. эа счет исключенияоперации полировки, меднения и гпянцовки (у прототипа время полного цикла 2,5 ч, у изобретения - 1,5 ч), аследовательно, обеспечить экономиюматериалов, применяемых при этих операциях. формула изобретения 1. Электролит блестящего никелирования деталей иэ стали и де .плавов,со жащий сернокислый никель, фто 5 ристый натрий, хлористый натрий, борную кислоту, нафталин 1,5 дисульфокислоты динатриевую соль, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения класса чистоты поверхности,20 он дополнительно содержит добавку БВДпри следуоцем соотношении компонентов, г/л:Сернокислый натрий 250-300Отористый натрий 1-625 Хлористый натрий 10-15Борная кислота 20-30Нафталин 1 5 дисульфокислоты динатриевая соль 1,5-20 30 Добавка БВД 0,015-0,032. Электролит по п.1, т лч а ю щ и й с я тем, что добавкаБВД имеет следующий состав, мас.4:Сульфопонат Ц 5 55Хлористой натрий 20- 3 РВода Остап:, оеЗаказ 2120 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, В, Рауаская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 1 О. СахариноТемпература, С Плотность тока ДК,А/дм 2 1,5 2,25 Кислотность электролита 5,4 5,55 Скорость образованияпокрытия, мкм/мин Класс чистоты обработ" ки поверхности (шероховатость) 8 Электролит длясравнения