Способ электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди



Способ электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди
Способ электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди

 


Владельцы патента RU 2619012:

Буянов Алексей Игоревич (RU)

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к способам электролитического осаждения покрытий из сплава на основе меди, и может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении, морском транспорте и других отраслях промышленности. Способ включает электролитическое осаждение покрытия в электролите, содержащем, г/л: медь (II) борфтористую (в пересчете на металл) 55-70, олово (II) борфтористое (в пересчете на металл) 40-45, кислоту борфтористую 110-200, кислоту борную 40-100, антиокислитель 4-10, поверхностно-активное вещество 0,5-2,5, при катодной плотности тока 2,0-10,0 А/дм2 и температуре электролита 18-25°C. Технический результат: повышение абразивной и коррозионной стойкости покрытия в условиях фреттинг-коррозии, снижение коэффициента трения, повышение твердости, износостойкости и термической стабильности покрытия. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к способам электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди, и может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении, морском транспорте и в других отраслях промышленности для улучшения прочностных и эксплуатационных характеристик трущихся поверхностей узлов трения скольжения.

Известен способ электролитического осаждения антифрикционных покрытий сплавом на основе меди в электролите, содержащем борфтористые соли олова (II), сурьмы (III), меди (II) (патент RU №2456486, С22С 13/02, 2012).

Недостатком данного способа является невозможность получения коррозионностойких гальванических покрытий сплавом на основе меди для работы при повышенных температурах в средах минеральных масел и органических кислот дизельного топлива и ограниченность применения в узлах трения скольжения, эксплуатируемых при высоких ударных нагрузках.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди в электролите, содержащем свинец (II) борфтористый, олово (II) борфтористое, медь (II) борфтористую, борфтористоводородную кислоту, борную кислоту, антиокислитель и поверхностно-активное вещество (патент RU №2166568, C25D 3/56, 1999).

Недостатками данного способа являются низкие коррозийная стойкость и твердость антифрикционных покрытий.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение абразивной и коррозийной стойкости антифрикционных покрытий сплавом на основе меди в условиях фреттинг-коррозии, снижение коэффициента трения, повышение твердости, износостойкости и термической стабильности материала.

Технический результат достигается в способе электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди в электролите, содержащем медь (II) борфтористую, олово (II) борфтористое, кислоту борфтористую, антиокислитель, поверхностно-активное вещество и кислоту борную при следующем соотношении компонентов, г/л:

медь (II) борфтористая (в пересчете на металл) 55-70
олово (II) борфтористое (в пересчете на металл) 40-45
кислота борфтористая 110-200
кислота борная 40-100
антиокислитель 4-10
поверхностно-активное вещество 0,5-2,5
катодная плотность тока, А/дм2 2,0-10
температура, °C 18-25

В качестве антиокислителя используют по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей резорцин, гидрохинон, β-нафтол, фенотиазиновый краситель, фенолсульфоновую кислоту, сульфированный ортокрезол.

В качестве поверхностно-активного вещества используют по меньшей одно вещество, выбранное из группы, включающей желатин, синтанол АЛМ-20, клей, пентон, крезол, танин, синтанол АЛМ-10, препарат ОС-20, вещество ОП-7, вещество ОП-10, 4-нонилфенол.

Высокое содержание меди (II) борфтористой в электролите позволяет получить повышенную твердость покрытия, увеличивает усталостную прочность.

Повышенное содержание олова (II) борфтористого в электролите позволяет получить вязкую, пластичную основу покрытия, менее склонную к усталостным разрушениям.

Содержание в электролите борфтористой кислоты в количестве 110-120 г/л позволяет значительно снизить величину предельного тока и обеспечить стабильность электролита.

Введение в электролит борной кислоты в концентрации насыщенного раствора (40-100 г/л) способствует повышению стабильности состава электролита в процессе электролиза и при хранении.

Введение в электролит одного или нескольких антиокислителей позволяет затормозить процесс перехода ионов двухвалентного олова в ионы четырехвалентного олова в процессе эксплуатации и во время хранения.

Введение в электролит одного или нескольких поверхностно-активных веществ позволяет получать гладкие, с заданной гомогенной структурой покрытия.

Соотношение компонентов в электролите необходимо поддерживать в вышеуказанных пределах. Отклонение от этих пределов приводит к получению некачественных низкокоррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди (II).

Пример конкретной реализации способа электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди

В ванну с дистиллированной водой вводят 150 г/л борфтористой кислоты. Затем добавляют борную кислоту в количестве 75 г/л (до насыщения). В полученный раствор борфтористой и борной кислот последовательно добавляют медь (II) борфтористую 60 г/л (в пересчете на металл) и олово (II) борфтористое 40 г/л (в пересчете на металл). В полученный раствор кислот и солей последовательно добавляют по меньшей мере один антиокислитель, выбранный из группы: резорцин 10 г/л, гидрохинон 10 г/л, β-нафтол 10 г/л, фенотиазиновый краситель 4 г/л, фенолсульфоновая кислота 5 г/л, сульфированный ортокрезол 4 г/л.

В случае использования двух и более антиокислителей суммарное количество этих антиокислителей должно быть в пределах 4-10 г/л.

После чего в полученный раствор кислот, солей и антиокислителей последовательно вводят по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество, выбранное из группы: желатин 0,5 г/л, синтанол АЛМ-2 г/л, клей 2 г/л, пентон 2 г/л, крезол 2 г/л, танин 1 г/л, синтанол АЛМ-10 2,5 г/л, препарат ОС-20 2 г/л, вещество ОП-7 2,5 г/л, вещество ОП-10 2,5 г/л, 4-нонилфенол 2 г/л.

В случае использования двух и более поверхностно-активных веществ суммарное количество этих веществ должно быть в пределах 0,5-2,5 г/л.

В таблице 1 приведены примеры состава электролита.

В таблице 2 приведены физико-механические свойства коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди с разным составом электролита (примеры в таблице 1).

Предложенный способ электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди позволяет повысить абразивную и коррозийную стойкость покрытий в условиях фреттинг-коррозии, снизить коэффициент трения, повысить твердость, износостойкость и термическую стабильность материала.

1. Способ электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий из сплава на основе меди в электролите, содержащем медь (II) борфтористую, олово (II) борфтористое, кислоту борфтористую, отличающийся тем, что в электролит дополнительно вводят антиокислитель, поверхностно-активное вещество и кислоту борную при следующем соотношении компонентов, г/л:

медь (II) борфтористая (в пересчете на металл) 55-70
олово (II) борфтористое (в пересчете на металл) 40-45
кислота борфтористая 110-200
кислота борная 40-100
антиокислитель 4-10
поверхностно-активное вещество 0,5-2,5

а покрытие осаждают при катодной плотности тока 2,0-10,0 А/дм2 и температуре электролита 18-25°C.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве антиокислителя используют по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, включающей резорцин, гидрохинон, β-нафтол, фенотиазиновый краситель, фенолсульфоновую кислоту и сульфированный ортокрезол.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют по меньшей одно вещество, выбранное из группы, включающей желатин, синтанол АЛМ-20, клей, пентон, крезол, танин, синтанол АЛМ-10, препарат ОС-20, вещество ОП-7, вещество ОП-10 и 4-нонилфенол.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения защитно-декоративных покрытий. Электролит содержит, моль/л: сульфат меди пятиводный (8-10)10-2, сульфат олова (1-5)10-2, аммоний щавелевокислый (3-4)10-1, ацетат натрия (1,81-2,00)10-1, желатин (1-5)10-6, ванилин (1-5)10-3 в присутствии (5-100)10-5 экологически безопасного комплексона этилендиаминдиянтарной кислоты.
Изобретение относится к области гальванотехники. Электролит содержит соль меди и соль никеля, вещество, образующее комплексы с металлами, множество обеспечивающих проводимость солей, отличающихся друг от друга, соединение, выбранное из группы, состоящей из дисульфидных соединений, серосодержащих аминокислот и их солей, соединение, выбранное из группы, состоящей из сульфоновых кислот, сульфимидных соединений, соединений сульфаминовых кислот, сульфонамидов и их солей, и продукт реакции простого глицидилового эфира и многоатомного спирта.

Изобретение относится к композиции для электролитического осаждения металла, применению полиалканоламина или его производных, а также к способу осаждения слоя металла.
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения защитно-декоративных покрытий. .
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении для получения равномерных твердых покрытий с высокой коррозионной стойкостью.
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. .
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электроосаждению сплавов, и может быть использовано в автомобиле-, машино-, судостроении и др. .
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для электроосаждения защитно-декоративных покрытий сплавом медь-никель. .

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-талий. .
Наверх