Результат интеллектуальной деятельности: Электролит для осаждения сплава Cr-V

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения покрытий хром-ванадий на восстанавливаемых в размер изношенных деталях машин, в частности, сельскохозяйственного профиля, и при изготовлении инструмента.

Широко применяются покрытия хромом для ремонта деталей со значительной величиной износа из электролитов состава, г/л:

Недостатком этих электролитов является низкий выход по току, низкая рассеивающая и кроющая способность электролита, высокая экологическая опасность, пористость.

Задачей изобретения является повышение срока службы деталей за счет их ремонта путем восстановления в размер методом электролиза, получение осадков сплавом хром ванадий с высокой микротвердостью и усталостной прочностью, износостойкостью и коррозионной стойкостью независимо от толщины осадка.

Поставленная задача достигается тем, что электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту, согласно изобретению, дополнительно содержит йодистый калий, 1-амино-8-нафтол-3,6-дисульфокислоту и имеет следующие соотношения указанных компонентов, г/л: хромовый ангидрид CrO₃ 80-220, серную кислоту H₂SO₄ 0,8-2,2, йодистый калий 3-5, Na₃VO₄ 8-30, 1- амино-8 нафтол-3,6- дисульфокислоту 0,5-3,0.

Пример.

Рассмотрим процесс нанесения покрытия хром-ванадий 30-50 мкм на восстанавливаемые детали из предлагаемого электролита (г/л) хромовый ангидрид CrO₃ - 180, серную кислоту H₂SO₄ - 1,8, йодистый калий 3, 1-амино-8-нафтол-3,6- дисульфокислоту - 2,0 с вариацией Na₃VO₄ 8-30.

Обработка поверхности перед осаждением стандартная. Процесс электролиза проводили при температуре 55-65°С с варьированием плотностей катодного тока и продолжительности электролиза в зависимости от толщины покрытия. Соотношение площадей анода и катода 1:2. Аноды свинцово-сурьмянистые.

После промывки холодной водой 15 минут промывали горячей водой 50-60°С до 10 мин.

Микротвердость измерена на приборе ПМТ-3 по ГОСТ 9450-60 при нагрузке 100-200 кгс/мм² и толщине покрытия 50 мкм при плотности катодного тока от 40 до 150 А/дм², а также определено содержание ванадия в сплаве методом химического анализа.

Опыт нанесения покрытия сплавом Cr-V в предлагаемом электролите показал, что производительность процесса, физико-механические и эксплуатационные свойства покрытий выше по сравнению с прототипом.

Применение предлагаемого электролита отличается высоким выходом по току 25÷30% с содержанием ванадия в сплаве от 0,08 до 3,3%.

По сравнению с прототипом предлагаемый электролит обладает следующими преимуществами:

снижение времени получения покрытия сопоставимой толщины;

более высокий выход сплава хром-ванадий по току;

высокая микротвердость осадков с высокой адгезией сцепления к основе при восстановительном ремонте в размер изношенных деталей;

повышение рассеивающей и кроющей способности электролита;

повышение стабильности электролита за счет связывания ионов хрома и ванадия в комплексы с 1-амино-8 нафтол-3,6 дисульфо кислотой;

высокая усталостная прочность и износостойкость;

уменьшение шероховатости и дендритообразования покрытия;

увеличение коррозионной стойкости покрытия;

расширение диапазона рабочих катодных плотностей тока;

повышение срока службы деталей за счет повторного возврата,

уменьшение материальных затрат.

Технический результат: введение вышеуказанных компонентов в состав электролита способствует формированию мелкокристаллической структуры с высокой микротвердостью, износостойкостью, усталостной прочностью, коррозионной стойкостью, повышает предел выносливости восстанавливаемых деталей, уменьшает шероховатость получаемых покрытий. Электролит с вышеуказанными добавками обладает высокой кроющей и рассеивающей способностью, что позволяет его применять для размерного хромирования длинномерных деталей, цилиндров, деталей сложной конфигурации.

Дополнительным эффектом от применения добавок является создание барьера гидридообразования и наводороживания объема хром-ванадиевого покрытия. Электролит рекомендуемого состава можно применить не только для восстановления изношенных деталей, но и для повышения износостойкости деталей и инструментов.

Источники информации

1. Патент РФ №2110621.

2. Авторское свидетельство СССР №1468981.

3. Патент Японии 49-40174/1974.