Способ получения композиционных хромовых покрытий

 

Использование: получение электрохимических композиционных покрытий на металлических изделиях. Сущность изобретения: в электролит хромирования, содержащий ионы хрома и серную кислоту, вводят ультрадисперсный порошок алмаза в количестве 0,5-2,5 г/л. Предварительно порошок облучают потоком электронов с поглощенной дозой не менее 7 Мрад в окислительной среде, содержащей не менее 2,5 моль гидроокиси аммония на 1 моль порошка . 4 табл.

СOtO3 СОВГ ТСКИХ

СОЦИАЛИС!ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 25 D 15/ОО

ГОСУДАРСТВЕН!-1ОЕ ПАТЕНТНОГ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ю, „с с с:„ Ус;д с4 Г, с

-«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4917234/26 (22) 05,03.91 (46) 07.05,93. Бюл. М 17 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им. С.М.Кирова и Томское отделение Охтинского научно-исследовательского объединения "Пластполимер" (72) А.П,Ильин, Ю.Л.Краснятов, A.Â.Øèôàнов, В.Ю,Гриняев и А.И,Шебалин (56) Бородин И.Н. Упрочнение деталей, композиционными покрытиями, М„Машиностроение, 1982, с.92-95.

Авторское свидетельство СССР

N 1523598, кл, С 25 D 15/00, 1989.

Изобретение относится к электрохимии и предназначено для получения электрохимических композиционных покрытий не металлических иэделиях, Целью изобретения является повышение износостойкости покрытия.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения композиционных гальванических покрытий, включающем электроосаждение в электролите, содержащем ионы осаждаемого металла, кислоту и ультрадисперсный порошок и последующую термообработку в течение 2-2,5 ч, согласно изобретению в качестве порошка электролит содержит ультрадисперсный порошок алмаза в количестве 0,5 — 2,5 r/ë электролита, предварительно облученный потоком электронов с поглощенной дозой не менее

7 Мрад в окислительной среде, содержащей не менее 2,5 моль окислителя на 1 моль

SU, 1813812 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ХРОМОВЫХ ПОКРЫЛ ИЙ (57) Использование: получение электрохимических композиционных покрытий на металлических изделиях. Сущность изобретения: в электролит хромирования, содержащий ионы хрома и серную кислоту, вводят ультрадисперсный порошок алмаза в количестве 0,5-2,5 г/л. Предварительно порошок облучают потоком электронов с поглощенной дозой не менее 7 Мрад в окислительной среде, содержащей не менее 2,5 моль гидроокиси аммония на 1 моль порошка. 4 табл, алмаза, а термообработку проводят при температуре 150 — 200 С. ювюеВ

В известных технических решениях не ;QQ имеется признаков, сходных с призна сами,: д отличающими заявляемое решение от прототипа, За счет того, что в электролите диспергирован ультрадисперсный порошок (УДП) алмаза, частицы которого заряжены положительным зарядом при облучении по1 током электронов в окислительной среде, покрытия, получаемые путем электроосаждения, имеют более высокую износостой- а кость, т.к. положительно заряженные частицы алмаза быстрее, равномерней и прочнее осаждаются в покрытии.

Способ осуществляется следующим о6разом, Ультрадисперсный порошок алмаза с размером частиц менее 0,03 мкм смешивают с окислителем (гидроокисью аммония) в количестве 2,5; 3,0; 3,5 моль на 1 моль алмаза (т.е. 10,41 г; 12,5 г; 14,58 г гидроокиси

l81 tR1? аммония ИНлОН на 1 r алмаза) и подвергают облучению потоком ускоренных электронов до поглощения дозы 7; 8; 10 Мрад. После этого порошок алмаза диспергируют в количестве 0,5; 1,5; 2,5 г/л в электролите, содер жащем 200 г!л хромового ангидрида и 2 г/л серной кислоты.

Изделие, выполненное из стали 20 в виде диска диаметром 30 мм и толщиной 1 мм, подвергают электроосаждению в полученном электролите при температуре 55 3 С и токе с удельной величиной бО +3 А/дм, Затем изделие подвергают термической обработке при температуре 150; 1/5; 200"С в течение 2 ч в термопечи типа СНОЛ-1,6; 2,5, 1/11-И2.

Исследование удельной износостойкости покрытий проводилось по схеме плотность †плотнос. В качестве контртела использовался диск из инструментальной стали РбМ5. Удельный износ {уменьшение веса на единицу истираемой поверхности) измерялся при относительной скорости движения 8 м/с через 500 м пути при удельном давлении 0,5 кг/см . Уменьшение веса г образцов определялось взвешиванием на аналитических весах ВЛА-200-M с точностью до 0,0001 r, Результаты исследований по определению оптимальных количеств УДП алмаза диспергированного в электролите, температуры термообработки, количества окислительной среды и поглощенной дозы излучения приведены соответственно в табл.1; 2; 3; 4.

Из табл.1 видно, что оптимальное количество диспергированного ультрадисперсного порошка алмаза на 1 л электролита составляет 0,5 — 2,5 г/л. При уменьшении количества УДП алмаза (меньше 0,5 г/л) в электролите удельный износ покрытия увеличивается, Увеличение количества УДП алмаза более 2,5 г/л на удельный износ покрытия не влияет, а стоимость электролита и следовательно покрытия значительно увеличивается, Таким образом, pàëьнейшее увеличение содержания УДП алмаза в электролите экономически нецелесообразно.

Из табл,2 видно, что количество окислителя при облучении УДП алмаза потоком электронов должно быть не менее 2,5 моль на 1 моль алмаза. При меньшем количестве окиспитепя износостойкость покрытия снижается.

Из табл.3 видно, что оптимальная поглощенная доза излучения ультрадисперсным порошком алмаза составляет не менее 7

Мрад. При поглощенной дозе менее 7 Мрад удельный износ покрьпия возрастает. При поглощенной дозе даже значительно превышающей 7 Мрад удельный износ практически не изменяется.

1! Из табл.4 видно, что оптимальной температурой термообработки является 150200 С. При температуре термообработки ниже и выше указанной величины удельный износ покрытия возрастает, так как при низ20 кой температуре не происходит отжиг покрытия и следоватепьно не происходит удаления водорода из покрытия, а при температуре выше 200 С происходиг графитизация частиц алмаза. И то и другое чг увеличивает удельный износ покрытия.

Сравнительные испытания заявляемого способа и прототипа показали, что удельный износ издепия покрытия, полученного заявляемым способом, составляет 29 мг/см, покрытия, полученного способомг прототипом 39 мг/см, т.е. износостойкость г заявляемого гальванического покрытия в

1.34 раза выше износостойкости покрытия, полученного способом-прототипом, Формула изобретения

Способ получения композиционных хромовых покрытий, включающий электроосаждение в электролите, содержащем ионы хрома, серную кислоту и ультрадисперсный порошок, и последующую термообработку в течении 2-2,5 ч, о т л и ч à ю щи и с я тем, что, с целью повышения износостойкости, порошок перед электроосаждением облучают потоком электронов с поглощенной дозой не менее 7 Мрад в среде, содержащей не менее 2,5 моль гидроокиси аммония на 1 моль порошка, в качестве ультрадисперсного порошка берут порошок алмаза в количестве 0,5 -2,5 г/л, а термообработку проводят при 150-200 С.

1813812

i: блица

Таблица 2

1R13812

Таблица 3

Таблица 4

Составитель А.Ильин

Техред М,Моргентал Корректор Н.Кешеля

Редактор

Производственно издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1814 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН1 С(;СР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5