Способ электролитического хромирования

Авторы патента:

Способ может быть использован в гальванотехнике, а также в машиностроении, приборостроении и других областях техники. Процесс осуществляют в электролите на основе хромового ангидрида, серной кислоты трихлоруксусной кислоты в интервале изменения концентрации хромового ангидрида 60 - 120 г/л при соотношении по массе хромовый ангидрид: серная кислота, равном 100 : 1, и интервале изменения концентрации трихлоруксусной кислоты 0,5 - 0,9 г/л, снижается концентрация хромового ангидрида, улучшается качество покрытий. 1 табл.

Изобретение относится к области получения металлических покрытий электролитическим способом, в частности к электролитическому хромированию, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других областях техники.

Известен способ электролитического хромирования ангидрида 250 г/л и серной кислоты 2,5 г/л (Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник в 2-х томах./Под ред. М. А. Шлугера. -М.: Машиностроение, т.1, 1985 г., с. 125). Такой способ неудобен в эксплуатации из-за высокой концентрации хромового ангидрида.

Наиболее близок к предлагаемому способ хромирования из электролита на основе хромового ангидрида, серной кислоты и трихлоруксусной кислоты при концентрации хромового ангидрида 300 г/л, серной кислоты 1,25 г/л и трихлоруксусной кислоты 15 г/л (Терентьева И.И. Электролитическое хромирование. Обзор иностранных изобретений. -М.: ЦНИИ патентной информации и технико-экономических исследований, 1966 г., с. 8). Однако такой способ характеризуется высокой концентрации хромового ангидрида.

Целью настоящего изобретения является снижение концентрации хромового ангидрида.

Поставленная цель достигается тем, что процесс хромирования в электролите на основе хромового ангидрида, серной кислоты и трихлоруксусной кислоты /ТХУК/ осуществляется при концентрации хромового ангидрида 60-120 г/л, соотношении по массе хромовый ангидрид: серная кислота = 100 : 1 и интервале изменения концентрации ТХУК 0,5-0,9 г/л.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, заявляемый способ отличается от известного существенного меньшим содержанием хромового ангидрида, иными значениями концентраций других ингредиентов электролита и иными соотношениями по массе между ними. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных способов хромирования не позволит выявить заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "существенные отличия".

Процесс хромирования по заявляемому способу осуществляется при плотностях тока 30-60 А/дм², температуре 48-60^o. Выход хрома по току 12-16%. Толщина покрытия до 100-150 мкм. Внешний вид покрытий не изменяется относительно прототипа. Не изменяется частота корректировки электролита по составу, так как снижаются потери при уносе с вентиляцией и промывными водами. Микротвердость покрытий 900-1000 кг/мм². Как и в прототипе, в заявляемом способе выход хрома по току уменьшается с ростом катодной плотности тока, что обусловливает относительно высокую равномерность распределения покрытий по толщине.

Примеры электролитического хромирования по предлагаемому способу даны в таблице. Хромировались детали из стали, латуни, меди, никеля. Рабочий объем электролизера 12 л, температура 50^o. Выход хрома по току определяли по весовым данным. Равномерность распределения покрытий по толщине определяли в кварцевой ячейке Хулла по показателю равномерности, равным отношению привеса хрома на ближнем и дальнем участке катода: чем меньше показатель равномерности, тем лучше равномерность покрытий.

Как следует из таблицы качественные покрытия по заявляемому способу осаждаются при тех же условиях, что и в прототипе. Значения показателя равномерности по заявляемому способу и в прототипе приблизительно одинаковы, что свидетельствует об относительно высокой равномерности покрытий по заявляемому способу /показатель равномерности в универсальном электролите при тех же условиях 3,8-4,0/.

Отклонение от соотношения CrO₃ : H₂SO₄ = 100 : 1 желательно, чтобы не превышало 20%, в противном случае ухудшается внешний вид покрытий и кроющая способность электролита. При концентрации трихлоруксусной кислоты менее 0,5 г/л исчезает ее влияние на выход хрома по току с ростом катодной плотности тока и ухудшается равномерность. Высокие концентрации ТХУК /более 0,9 г/л/ приводят к осаждению серых покрытий.

Формула изобретения

Способ получения хромовых покрытий, включающий хромирование в электролите на основе хромового ангидрида, серной кислоты и трихлоруксусной кислоты, отличающийся тем, что хромирование осуществляют при концентрации хромового ангидрида 60-120 г/л, массовом соотношении хромового ангидрида к серной кислоте 100:1 и концентрации трихлоруксусной кислоты 0,5-0,9 г/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению хромовых покрытий на медные и стальные изделия

Способ электролитического хромирования // 2107114

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других областях техники

Способ нанесения хромовых покрытий // 2084560

Изобретение относится к области электроосаждения металлических покрытий и может быть использовано в гальванотехнике при нанесении хромовых покрытий всех типов из хромовокислых электролитов

Способ подготовки рабочих валков к холодной прокатке полосы для теневых масок кинескопов // 2075555

Изобретение относится к области электрохимической обработки изделий типа тел вращения в электролите

Электролит хромирования // 1816290

Электролит хромирования // 1798385

Способ диффузионного хромирования изделий из алюминиевых сплавов // 1779076

Способ приготовления электролита хромирования // 1768668

Способ нанесения хромового покрытия на детали узлов трения // 1768667

Способ электролитического хромирования деталей типа тел вращения // 1768666

Способ электролитического хромирования в низкоконцентрированном электролите // 2125126

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому хромированию, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других областях техники

Способ получения термоупрочняемых хромовых покрытий // 2147630

Изобретение относится к получению электрохимическим методом углеродсодержащих хромовых покрытий, твердость которых возрастает после термообработки

Способ получения термостойких хромовых покрытий // 2148109

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для упрочнения рабочей поверхности инструмента, оснастки, деталей машин и механизмов

Композиция и способы получения фосфатных и хромовых покрытий с ее использованием // 2209857

Способ получения гальванических фрактальных покрытий хрома // 2253704

Изобретение относится к области нанесения покрытий электролитическими способами и может быть использовано для получения гальванических фрактальных покрытий различной конфигурации

Способ локального хромирования крупногабаритных изделий // 2430197

Изобретение относится к области гальванотехники

Способ нанесения хромового покрытия на внутреннюю поверхность цилиндрических изделий // 2529602

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к проточному электролитическому хромированию, и может быть использовано в машиностроении и других областях техники. Способ включает нанесение хромового покрытия при температуре хромсодержащего электролита 60-65°C с принудительной подачей электролита в пространство между поверхностями обрабатываемого изделия и анодом, установленным коаксиально изделия, при этом нанесение покрытия осуществляют при возвратно-поступательном перемещении анода и вращении обрабатываемого изделия со скоростью протока электролита 120-200 см/сек при плотности тока 60-80 А/дм2, причем электролит содержит 80-130 г/л хромового ангидрида и 4-6 г/л серной кислоты. Изобретение направлено на повышение срока службы изделий, в частности цилиндров глубинных штанговых насосов, за счет снижения пористости и увеличения микротвердости покрытия. 2 табл., 4 пр.

Способ нанесения хромового покрытия на детали из жаропрочных сталей // 2595195

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электролитическому хромированию деталей из жаропрочных сталей. Способ включает обезжиривание, активацию в растворе соляной кислоты, хромирование в электролите с концентрацией хромового ангидрида 250 г/л и серной кислоты 2,5 г/л, промывку после каждой операции, при этом активацию проводят в растворе концентрированной соляной кислоты при температуре 15-35°С в течение 5-10 с, а хромирование при плотности тока 50-60 А/дм2 и температуре 50-55°С. Технический результат: повышение сцепления хромового покрытия с жаропрочной сталью и коррозионной стойкости деталей. 1 пр.

Поршневое кольцо со слоем из хрома и твердых частиц для защиты от износа и коррозионностойкой боковой поверхностью // 2613819

Изобретение относится к поршневому кольцу, способу его изготовления и двигателю внутреннего сгорания, содержащему упомянутое поршневое кольцо. Поршневое кольцо содержит основную часть из хромистой стали с более чем 10% по массе хрома, имеющую внутреннюю периферийную поверхность, первую боковую поверхность, вторую боковую поверхность и внешнюю периферийную поверхность. На первой боковой поверхности оно содержит азотированный диффузионный слой толщиной 5-300 мкм, расположенный непосредственно над ним азотированный соединительный слой толщиной 0,5-15 мкм и расположенный непосредственно над ним оксидный слой толщиной 0,05-3 мкм. На второй боковой поверхности оно содержит азотированный диффузионный слой. На внешней периферийной поверхности оно содержит азотированный диффузионный слой и расположенный над ним слой из хрома и твердых частиц, в котором объемное содержание твердых частиц составляет 0,1-30% относительно общего объема указанного слоя. Способ изготовления указанного поршневого кольца, в котором металлическую основную часть поршневого кольца, имеющую внутреннюю периферийную поверхность, первую боковую поверхность, вторую боковую поверхность и внешнюю периферийную поверхность, подвергают комбинированному процессу азотирования-окисления в атмосфере, содержащей по меньшей мере одно азотное соединение, с нагревом по меньшей мере до 300°С. Затем подают воздух и охлаждают поршневое кольцо в присутствии воздуха. В результате чего по меньшей мере на первой боковой поверхности, второй боковой поверхности и внешней периферийной поверхности получают азотированный диффузионный слой, расположенный над ним азотированный соединительный слой и расположенный над ним оксидный слой. Поршневое кольцо помещают в водный электролит, содержащий хром в ионной форме и твердые частицы, и по меньшей мере на внешнюю периферийную поверхность электрохимически осаждают слой из хрома и указанных твердых частиц. Обеспечивается получение поршневого кольца с высокоизносостойкой внешней периферийной поверхностью и боковой поверхностью, которая одновременно имеет высокую твердость и высокую коррозионную устойчивость. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.