Электролит для предварительной обработки стальных или чугунных изделий

 

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЕзК ИЛИ ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ перед нанесением поК1жатий на основе железа преимущественно композиционшлх, содержагций сернокислое железо и неорганическую кислоту, отличающи. йс я тем, что, с целью повыиения адгезии покрытий, он дополнительно содержит тринатрийфосфат, а в качестве неорганической кислоты - фосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислое железо 150-350 Тринатрийфосфат 10-30 Фосфорная кислота 130-150

СОЮЗ ООВЕТСНИХ

ОШМРНЯН

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3362967/22-02 (22) 05.12.81 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47 (72) Г. В. Гурьянов, Б.Я. Ваксман, Г. А. Аст ахов, Ю. Д. Иошкович и Ю. Н. Петров (71) Кишиневский,сельскохозяйственный институт им. М.В. Фрунзе (53) 621.357.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 163478, кл. С 25 0 3/56, 1964.

2. Мелков М.П. Твердое осталивание автотракторных деталей. М., "Транспорт", 1971, с. 73, 123.

t ае <и> А

3Q9Ñ25 05 36 С 26 0 15 00 (54) (57) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ OBPASOTKH CTAJIbHbK ИЛИ ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ перед нанесением покрытий на основе железа преимущественно композиционных, содержащий сернокислое железо и неорганическую кислоту, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повыаения адгезии покрытий, он дополнительно содержит тринатрийфосфат, а в качестве неорганической кислоты — фосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сернокислое железо 150-350

Тринатрийфосфат 10-30

Ф Фосфорная кислота 130-150 cg

1062316

Сернокислое железо 150-350

Тринатрийфосфат: 10-30

Фосфорная кислота 130-150

Электролит готовят растворением расчетных количеств сернокислого железа (FeS04 7Hz0), тринайтрийфосфата (Иа Р04) и фосфорной кислоты 60 (Н РО, ) в воде.

Процесс осуществляют следующим образом.

Предварительно обезжиренную деталь травят анодно в электролите, 65

Изобретение относится к предварительной обработке стальных или чу-! гунных изделий перед нанесением композиционных покрытий.

Известен электролит,.в котором иэделие иэ стали или чугуна перед нанесением гальванических железных, покрытий предварительно обрабатывают анодно, сначала в хлористом электролите железнения и затем в электролите на основе фосфорной кис- 10 лоты (1j .

Недостатком известного решения является низкая адгезия за счет загрязнения шламами. Такая анодная обработка осуществляется цикличес- 15 ки в двух ваннах, что требует дополнительного оборудования и усложняет технологический процесс, ведет к загрязнению ванны анодным шламом.

Наиболее близким к изобретению 20 является электролит для предварительной обработки стальных или чугунных изделий перед нанесением железных покрытий, содержащий сернокислое железо и неорганическую кислоту (2) .

Однако известный электролит ,не обеспечивает достаточного сцепления при нанесении композиционных электрохимических покрытий из хлористого электролита железнения с диспергированными в нем нерастворимыми частицами, например карбидами, оксидами, боридами металлов, частица- ми твердых смазок и полимерных ,материалов из-за недостаточно глубо- З5 кого травления и снижения стабильФ ности работы валки за счет накопления в нем растворенного железа.

Целью изобретения является повышение адгезий покрытий. 40

Поставленная цель достигается тем, что электролит для предварительной обработки стальных или чугунных изделий перед нанесением покрытий на основе железа преимущественно 45 композиционных, содержащий сернокислое железо и неорганическую кислоту, дополнительно содержит тринатрийфосфат, а в качестве неорганической кислоты — фосфорную кислоту 50 при следующим соотношениях компоненrов, г/л: содержащем 150-350 г/л сернокислого железа, 130-150 г/л ортофосфорной кислоты„ 10-30 г/л тринатрийфосфата в течение 20-90 с при 18-25еС и плотности тока. (D>) 60-80 A/äìZ.

Анодная обработка вызывает более глубокое травление поверхности основного металла и образование на ней устойчивой пассивной пленки, предохраняющей поверхность детали от окисления в процессе последующих операций. Стабилизация процесса анодного травления и образование пассивной пленки проходит в течение 2090 с. Увеличение, или сокращение этого времени приводит к ухудшению сцепления покрытий.

После анодной обработки изделие промывают в горячей воде и погружают в электролит-суспензию для нане» сения композиционных электрохимических покрытий. Частицы второй фазы поддерживаются во взвешенном состоянии известным способом, например механическим перемещением, ультразвуковым или электромагнитным полямие

Оптимальные режимы нанесения композиционных покрытий на основе железа или его сплавов.

В электролите-суспензии изделие выдерживают без тока в течение 3060 с для разрушения пассивной пленки, образовавшейся при анодном травлении за счет электрохимического и механического активирования поверхности С1 ионами и дисперсными частицами. Затем подают ток и выдержи,.вают деталь при плотности тока 1-!

1,5 A/äì в течение 4-5 мин, после ! чего плавно повышают плотность тока до 4-5 A/дм2 со скоростью 0,8

1 A/äìZ в минуту. При плотности тока

4-5 A/äè деталь выдерживают в те2 чение 3-4 мин, затем повьыают плотность тока до рабочей 20-50 A/дм со скоростью 2-4 A/äìz в минуту.

Дальнейшее осаждение ведут при рабочей плотности тока 20-50 A/дм, температуре электролита 40+5 С, рН 0,7-1,1. Повышение рН более 1,1 приводит к ухудшению сцепления и качества самого покрытия.

Пример. Изделия из стали 45

1 и чугуна СЧ 21-40 перед нанесением покрытия обезжиривают раствором

"венской:извести", тщательно промывают водой, подвергают анодному травлению, промывают горячей водой, а затем наносят композиционные покрытия.

Оптимальные режимы нанесения композиционного покрытия на основе железа с частицами полиамида 54С из электролита, содержащего, г/л:

FeClz ОН 0 600у полиамид 54С вЂ” 50, следующие:: промытые изделия погружают в электр.ролит-суспензию, где выдерживают без тока в течение 45 с, 1062316

Содержание электролита и условия проведения процесса

Состав

Анодное .травление в электролите, содержащем, г/л:

400

350

250

150

100

FeЬ04 ° 7Н О

160

150

140

130

120

Н Р04

35

10

Na PO4

00 с А/дм

Я с

90 .

70 80

50 90

130

10

Прочность сцепления, кг/мм

16,8

13,0

15,3

18,8

12,9 чугун СЧ 21-40 сталь 45

17,6

25,2

29,5

22,4

18Ф9

Составитель Ю. Ипатов

Редактор Н. Рогулич Техред А,Ач Корректор A- Ференц

Заказ 10166/31 Тираж 643 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 а потом подают ток и наносят первый слой покрытия при плотности тока

1,25 А/дм в течение 4-5 мин, затем повьиаают плотность то а до 4,5 A/äì со скоростью 0,9 А/дм, выдерживают при данной плотности тока в течение

3-4 мин, повышая после этого плотность тока до рабочей 20-50 A/äì со скоростью 3 А/дм и при данной плотности тока и темйературе электролита (температура равна 40 C и рН 0,9) осуществляют окончательное осаждение.

Конкретные составы электролита, режимы предварительной обработки и. данные по адгезии композиционного покрытия приведены в таблице.

Изобретение может быть использо-, вано при осаждении композиционных покрытий на основе железа, содержащего в качестве внедряемой фазы окись алюминия, карбид бора, графит, дисульфид молибдена, полиамид 54С, поливинилхлорид С70.