Способ электролитического хромирования в низкоконцентрированном электролите

Авторы патента:

Способ может быть использован в гальваностегии, а также в машиностроении, приборостроении и других областях техники. Процесс осуществляют из электролита на основе хромового ангидрида, сульфата стронция, соединения стронция (оксида, гидроксида, карбоната или хромата), вводимого для уменьшения растворимости сульфата стронция, и искусственного технического криолита при 70 - 120 г/л CrO₃. Концентрацию вводимого для уменьшения растворимости сульфата стронция соединения определяют из соотношения по массе Sr²⁺ CrO₃ = 250 - 270 с последующим пересчетом на формулу этого соединения, улучшается внешний вид покрытий. 1 табл.

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

Известны способы хромирования в саморегулирующихся электролитах (Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник в 2-х томах. Под ред. М.А.Шлугера. - М.: Машиностроение. - Т.1, 1985, с. 135). Однако такие способы приемлемы для высоких концентраций хромового ангидрида и не позволяют вести процесс при концентрациях его

100 г/л и менее, так как при растворении в электролите сульфата стронция до насыщения концентрация сульфат-ионов превышает допустимую.

Наиболее близок к предлагаемому способ хромирования в саморегулирующемся электролите, по которому в электролит вводят соединения стронция /оксид, гидроксид, карбонат или хромат/, позволяющие понизить растворимость в хромовом электролите сульфата стронция и установить нужную концентрацию сульфат-ионов /Терентьева И.И. Электролитическое хромирование. Обзор иностранных изобретений. М. : Изд-е ЦНИИ патентной информации и технико-экономических исследований, 1966, с. 11/. Однако данный способ при рекомендованных в нем концентрациях вводимого соединения стронция не позволяет получать качественные по внешнему виду покрытия в низкоконцентрированном электролите, который в качестве комплексного фторидсодержащего соединения содержит искусственный технический криолит. При этом осаждаются серые и серо-зеленые покрытия. Применение же криолита в хромовых электролитах предпочтительнее кремнефторидов, так как снижается агрессивность электролита.

Цель изобретения - улучшение внешнего вида покрытий в саморегулирующемся по сульфат-ионам низкоконцентрированном электролите при 70-120 г/л хромового ангидрида, имеющем в качестве комплексного фторидсодержащего соединения искусственный технический криолит.

Поставленная цель достигается тем, что в электролите при 70 - 120 г/л хромового ангидрида, имеющем в качестве комплексного фторидсодержащего соединения искусственный технический криолит, саморегулирование по сульфат-ионам осуществляется при концентрации соединения стронция /оксида, гидроксида, карбоната или хромата/, вводимого для уменьшения растворимости сульфата стронция, определяемой из соотношения по массе: Sr²⁺

CrO₃ = 250 - 270 с последующим пересчетом на формулу этого соединения.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного значительно большей концентрацией вводимого соединения стронция при определенном соотношении между концентрацией хромового ангидрида и концентрацией вводимых ионов стронция. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных способов хромирования не позволил выявить заявляемого способа, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию "существенные отличия".

Процесс хромирования по предлагаемому способу осуществляется при плотностях тока 25-60 А/дм², температуре 50-65^oС. Выход по току 14-24%. Микротвердость покрытий 850-1000 кг/мм².

В качестве примера в таблице даны составы электролитов по предлагаемому способу, здесь же приведены составы электролитов по способу-прототипу. В интервале i_к = 20-130 А/дм² и t = 50-71^oС по способу-прототипу осаждаются только серо-зеленые покрытия. При хромировании по предлагаемому способу в зависимости от i_к и t осаждаются блестящие, полублестящие и "молочные" покрытия, не отличающиеся по внешнему виду от покрытий из универсального электролита. Например, при i_к= 20-25 А/дм² и t =50-55^oС осаждаются полублестящие покрытия. С увеличением плотности тока до 30-60 А/дм² и t = 50 - 60^oС осадки блестящие. При t = 65^oС и i_к = 30 - 40 А/дм² осадки "молочные". Внешний вид покрытий зависит от концентрации вводимого иона стронция и не зависит от того, какое это соединение - оксид, например, или гидроксид.

Варьирование концентрации в интервале 0,1 - 1,5 г/л не влияет на внешний вид покрытий и в прототипе, и в предлагаемом способе; вне этого интервала концентраций криолита качество покрытий везде неудовлетворительное. Концентрацию сульфата стронция ниже 2,8 г/л использовать нецелесообразно, так как не достигается предел его растворимости.

Формула изобретения

Способ электролитического хромирования в электролите, содержащем 70-120 г/л хромового ангидрида, сульфат стронция, соединение стронция, выбранное из группы, состоящей из оксида, гидроксида, карбоната или хромата, вводимое для уменьшения растворимости сульфата стронция, и искусственный технический криолит, отличающийся тем, что концентрацию вводимого соединения стронция определяют из соотношения по массе Sr²⁺

CrO3 = 250 - 270 с последующим пересчетом на формулу этого соединения.

РИСУНКИ

Рисунок 1

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

Саморегулирующийся электролит для осаждения хрома // 2110621

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 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.