Электролит латунирования

(7) Заявнтель 54 ЭЛЕКТРОЛИТ ЛАТУНИРОВАНИЯ Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению покрытий сплавом медь-цинк типа желтая латунь (50" 803 меди).Известен пирофосфатный электролит ф латунирования, содержащий сульфаты меди и цинка, комплексообразователь" пирофосфат калия и сульфосалициловый натрий, который предназначен для получения сплава типа желтая латунь1 О с содержанием меди 67-723 13 .Однако покрытия желтого цвета осаждаются в нем только в узком интервале плотности тока 0,6-0,7 А /дмпри этом содержание меди в покрытии резко изменяется от 72 до 672, что приводит к получению неоднородного и нестабильного цвета, особенно на многопрофильных деталях.20Наиболее близким к изобретению является электролит латунирования, .содержащий сульфаты меди и цинка и коиплексообразователь - 1,2-диаминопропан, и предназначен для получения сплава типа желтая латунь с содержанием меди 5-803. Иэ данного электролита осаждают покрытия с высоким выходом по току и скоростью осаждения в широком интевале плотностей тока 0,25-3 А/дм ) Г 21 .Однако покрытиям, полученным из указанного электролита, характер но несоответствие состава электро- химических сплавов и их декоратив-. ного вида, так по составу сплава покрытия соответствуют желтой латуни (50-802 меди), но цвет имеют не желтый, а красно-коричневый, а имвнно желтый цвет является товарным цветом при нанесении покрытий медь- цинк в декоративных целях, на кошелочно-сумочную, мебельную, электро- осветительную фурнитуру и арматуру.Цель изобретения - получение покрытий желтого цвета.Укаэанная цель достигается тем, что электролит, содержащий сульфатмеди и цинка и комплексообразователь, дополнительно содержит янтар ".ную кислоту и натрий титанил виннокислый, а в качестве комплексообразователя - пирофосфат калия при5следующем соотношении компонентов,г/л;Сульфат меди 1-5Сульфат цинка 40-60Пирофосфат калия 300-310 .Янтарная кислота 5-20Натрий титанил виннокислый 0.5-2Процесс осаждения проводят прирН ,0-9,2, температуре 18-50 С 15и плотности тока 0,25-3 А/дм с использованием в качестве катода (изделие) стали различных марок 0,8 КП,ст.45, Х 18 Н 9 Т,ШХ и др), меди, никеля, сплава ЦАМ, а в качестве анода- олатунь Л, Л, Л, нержавеющую сталь или смешанные 1 аноды изстали и латуни.Электролит готовят следующим образом, 25Все компоненты, кроме янтарнойкислоты, растворяют в отделыыхпорциях воды, Раствор сульфата цинка приливают к раствору пирофосфатакалия, Выпадающий вначале осадок пирафосфата цинка легко растворяетсяпри перемешивании. Раствор сульфатамеди приливают к раствору пирофосфатного комплекса цинка, Появляющийся голубоватый осадок легко растворяетсй при перемешивании. Затем в по 35лученный раствор приливают растворнатрия титанила виннокислого и добавляют янтарную кислоту которая такжелегко растворяется при перемешивании.40Полученный электролит совершеннопрозрачен и имеет голубую окраску.Электролит не требует предварительной проработки и устойчив в эксплуатации (стабильность электролита составляет 120 А ч/л), Стоимость одноголитра электролита составляет 0,68928 р.При поддержании соотношения катодной и анодной поверхности, равной 1;1,и соотношении латунных анодов к ано- .дам из инертного по отношению кэлектролиту материалов, например изнержавеющей стали, равным 2:8, сохраняется постоянство компонентов вэлектролите и экономится латунь.В гальванических цехах температура в течение года может колебаться+20 С. При проверке влияния изменениятемпературы на состав, качество,цвет декоративного покрытия медь- цинк установлено, что и электролит, и осадки декоративного электролитического сплава медь-цинк желтого цвета не реагируют на изменение температуры в указанных пределах 18- 50 С. Процесс ведут при цеховой температуре, Невозможность поддерживания точных плотностей тока в массовом гальваническом производстве сказывается на качестве и цвете декоративного покрытия сплавами медь-цинк, увеличивает количество брака.Расширение рабочих интервалов плотностей тока 0,25-3 А/дм, в которых получаются стабильные по составу, качеству, цвету электролитические осадки сплава медь-цинк, исключают брак изделий по цвету и качеству. Изменение толщины покрытий может приводить к изменению цвета, а так как в результате невозможности поддержания точных плотностей тока может меняться толщина покрытия, проверяют изменение толщины и влияние ее на цвет и качество, и установлено, что при изменении толщины от 1 до 20 мкм, цвет и качество не меняются. По ГОСТ 21484-76, ГОСТ 9073- 7, ГОСТ 14623-69, ГОСТ 9008-73- толщина латунного декоративного покрытия 1-3 мкм, 3-6 мкм. Для указанной толщины покрытия время электролиза 10,15 и 20 мин в зависимости от плотности тока.(Испытания на адгезию проводят, как методом изгиба, где это возможно, так и методом нанесения сетки," По методу изгиба образец полностью ломают - отслаивания не наблюдают. Испытания на блеск проводят визуально, сравнивая с эталонными образцами, покрытия блестящие, хотя по указанным ГОСТан поверхность электролитической латуни покрывается лаком, блеск обуславливается лаковой пленкой.Важньпщ показателями при нанесении электролитического сплава медь- цинк в указанных целях являются коэффициент трения и внутренние напряжения, которые связаны с длительностью службы покрытия: увеличение коэффициента трения и уменьшение внутренних напряжений - увеличивают, в данном случае, срок службы предметов.Покрытия, получаемые в электролите, имеют коэффициент трения 0,16095 6 кислорода, то в известных - 8-10 и 6-8 Х соответственно. 8659 0,166, а значение внутренних напряжений составляет (-100)+ (+50)кг/смПолучению стабильных по составу, цвету, качеству покрытий способствует введение в электролит янтарной 5 кислоты и натрия титанила виннокислого в указанных количествах. Янтарная кислота является хорошим адсорбирующимся веществом,она,поддерживает рН прикатодного слоя постоянным в 16 указанных пределах. Натрий титанил виннокислый, входя в двойной электрический спой, обладает специфическим свойством: сдвигает поляризационную кривую при электроосаждении 15 сплава медь-цинк в положительную сторону, т.е. облегчает образование сплава. Его можно сравнить с катализатором процесса. Прн введении его.в электролит в укаэанном количестве в составе сплава титан не обнаружен (по причине малой концентрации самого титана в электролите и не достижении потенциала разряда титана). При изучении полного химического состава, полученных осадков медь-цинк, установлено, что цвет осадков зависит от наличия в них кислорода.Если в предлагаемом электролите получают покрытия, содержащие 1 Ж Прн выяснении причин присутствиякислорода в осадках установлено,что после электрокристаллизацни цинкокисляется быстрее, чем образуетзамещенный раствор цинка в меди, Процесс окисления усугубляется образованием микрокоррозионного элементамедь-цинк. Введение янтарной кислотыпрепятствует окислению цинка, таккак она адсорбируется на вновь кристаллизующихся участках сплава.Иетодом токов включения условнооценена степень запопиения поверхности органическими веществами н обна.ружено, что в присутствии янтарнойкислоты поверхность катода на 30-403заполнена молекулами янтарной кислоты.В то время как при электроосажденнилатуни из 1,2-диаминопропановогоэлектролита степень заполнения поверхности органическими веществами непревьппает 10-153,несмотря на наличиебольшого количества 1,2-диамииопропана в электролите,Изобретение иллюстрируется несколькими примерами, представленнымн втаблице. Примеры5 Показатели 2 1 л 1 2 40 50 300 305 5 10 60 60 60 308 310 310 310 20 20 202 27,8 7,820 203,0 3,0625370 40060 55 Натрий титанил виннокислый 0,5 7,8 рН 9 8,5го го 20 20 0,25 0,50 3 4 30 29 200 250 72 70 28 300 350 60 55 52 50 45 40 Внешний вид покрытия Желтый Жел.тый Желтый Блестя-, Блестя- Блестящий щийщий Состав электролита, г/лСульфат медиСульФат цинкаПнрофосфат калияЯнтарная кислота Температура, СПлотность тока,Л /дмф Скорость осаждения, мкм/ч Выход по току,йМикротвердость, кг/мм Содержание меди в сплаве,7. Рассеивающая способностьэлектролита,7 Желтый Желтый Желтый Бпестя- Блестя- Блестящий щнй щийФормула изобретения 78Таким образом, изобретение позволяет получать в широком интервале плотностей тока покрытия, соответствующие по цвету и составу желтым металлургическим латуням, что очень важно для обеспечения декоративного вида изделиям широкого потребления. Электролит латунирования, содержащий сульфаты меди и цинка и комплексообразователь, .о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью получения покрытий желтого цвета, он дополнительно содержит янтарную кислоту и натрий титанил виннокислый, а в 65995 8качестве комплексообразователя -пирофосфат калия при следующем соот"ношении компонентов,г/л:Сульфат меди5 Сульфат цинкаПирофосфат калияЯнтарная кислотаНатрий титанилвиннокислый 0,5-210 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЕ 305207, кп. С 25 О 3/58, 1973;2. Авторское свидетельство СССР1 з по заявке В 2698706/22-02,кл, С 25 О 3/58, 1978.Составитель В. Бобок Редактор Н. Рогулич Техред И,Асталош Корректор М.Коста, Заказ 8011/43 Тираж 707 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4