Электролит для осаждения цинк-никелевых сплавов

 

(!!) 524866

0nÈCÀHÈÅ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Ресаублик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.04.75 (21) 2123282/О1 с присоединением заявки № (51) М. Кл з С 25D 3/56

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР ла делам изобретений и открытий (53) УДК 621.357.7:669. .24 5 (088.8) Опубликовано 15.08.76. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 14.10.76 (72) Авторы изобретения В. Н. Бурков, 3. В. Николаева, T. А. Сторожок и Б. А. Никитин (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ

ЦИНК-НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении и металлургической промышленности для нанесения на сталь гальванических покрытий из сплава цинк — никель с заданными свойствами.

Для осаждения покрытий из сплава цинк— никель используют электролиты цианистые, пирофосфатные, аммиакатные (1) и электролит на основе полиэтиленполиамина (2).

Указанные электролиты позволяют работать только при невысоких катодных плотностях тока (до 5 А/дм ). Из таких электролитов нельзя получить осадки с оптимальным содержанием никеля (а именно 7 — 11%), при котором покрытие имеет достаточную коррозионную стойкость и пластичность.

Известен также электролит для нанесения сплавов цинк — никель, содержащий:

Хлористый цинк, г/л 124

Хлористый ни кель, г/л 149

Уксусную кислоту, об. 2 — 2,5

Моющее вещество, об. о 0,2

Катодная плотность тока 5 — 10 А/дм, температура 54,4 С; содержание никеля в сплаве

10,3% (3).

Известный электролит имеет следующие недостатки. Он не стабилен в работе и характеризуется большой зависимостью состава осаждаемого покрытия от параметров процесса (соотношения концентрации солей металлов, температуры, рН). В состав электролита входит добавка моющего вещества, которая затрудняет эксплуатацию электролита из-за образования пены и сложности контроля концентрации добавки. При отсутствии добавки или при снижении ее содержания в электролите на поверхности покрытия появляется дефект, известный под названием питтинг. По10 крытия, получаемые из этого электролита, имеют крупнокристаллическую структуру и не обладают хорошей адгезией к стальной поверхности.

Целью изобретения является получение рав15 номерных, мелкокристалличесиих осадков и повышение стабилизации рН электролита, Это достигается тем, что электролит дополнительно содержит аминоуксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

20 Хлористый цинк 100 †1

Хлористый никель 60 — 200

Уксусная кислота или ее соли 20 — 30

Ам иноуксусная кислота 6 — 12

25 Аминоуксусная кислота в сочетании с уксусной кислотой значительно увеличивает буферную емкость электролита, а также играет роль комплексообразователя, в результате чего увеличивается рассеивающая способность элек30 тролита. Кроме того, из состава электролита

524866

Г1редло>кенны и

Известный

Состав электролитов и режим электролиза

128

20 — 30

154

23,5

0,19

132

20 — 30

20 — 30

136

23,5

0,20

6 — !2

0,5

9,5

2,5

6 — 12

1,06

10,6

2,5

6 — 12

0 — 265

9,1

2,5

0,56

10,7

54,44

3,50

0,60

9,9

54,44

4,0

Корректор О. Тюрина

Техред 3. Тараненко

Редактор Н. Корченко

Заказ 2139/4 Изд, № 1656 Тираж 1068 Подппсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Хлорпстый цинк, г/л

Хлористый никель, г/л

Уксусная кислота, г/л

Поверхностно-активная добавка, оо. о/

Амивоуксусвая кислота, г/л

Соотношение ионов никеля к цинку

Г!роцевт никеля в покрытии, Температура, С

РН раствора

Катодная плотность тока, А/дм

Рассеивающая способность электролита,,, Выход по току на катоде, о исключается моющее вещество — сульфат или сульфонат лаурилового спирта.

Основные характеристики покрытия из предлагаемого электролита на примере трех его растворов с различным содержанием солей цинка и никеля приведены в таблице.

Для увеличения адгезии,покрытия к основному металлу перед нанесением покрытия используют анодное декапирование стали в серной кислоте (50 — 70 г/л) при комнатной тем- 10 пературе.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что изменение в четыре раза соотношения концентраций солей никеля и цинка в электролите предлагаемого состава обеспечивает изменение содержания никеля в покрытии на 1,5%.

Изменение указанного соотношения в известном электролите на 7 /о вызывает изменение концентрации никеля в сплаве на 0,8%.

Введение в уксуснокислый электролит аминоуксусной кислоты дает эффект комплексообразования, а также значительно увеличивает буферную емкость раствора. Эффект комплексообразования выражается в измельчении 25 кристаллической структуры осадка и в увеличении рассеивающей способности электролита.

Рассеивающая способность электролита предлагаемого состава в д ва раза выше, чем у электролита с одной уксусной кислотой. 30

Описываемый электролит отличается от известных электролитов более высокими технологическими свойствами: широкий диапазон допустимого изменения в составе раствора, высокая рабочая плотность катодного тока, 35 большой катодный выход по току, значительная рассеивающая способность и, как следстСоставитель вие, надежная стабильность качества покрытий.

Предлагаемый электролит может быть успешно использован в стационарных ваннах, гальванических автоматах и в непрерывно-действующих агрегатах нанесения гальванических покрытий на полосовой прокат. В последнем случае особенно важны указанные свойства предложенного электролита, так как они позволяют стабильно поддерживать технологический процесс при высокой производительности агрегатов (до 100 мв/мин) .

Формула изобретения

Электролит для осаждения цинк-никелевых сплавов, содержащий хлористые цинк и никель, уксусную кислоту или ее соли, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью получения равномерных, мелкокристаллических осадков, повышения стабилизации рН электролита, он дополнительно содержит аминоуксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлористый цинк 100 †1

Хлористый никель 60 — 200

Уксусная кислота или ее соли 20 — 30

Аминоуксусная кислота 6 — 12.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. П. М. Вячеславов «Электролитическое осаждение сплавов» изд. «Машиностроение», Ленинград, 1971 г., стр. 56 — 58.

2. Авт. св. СССР № 37i8546, кл. С 23Ь 5/32 от 02.12.70 r.

3. Патент США № 3558442, кл. 204 †, опубликован 26.01.71 г.

В. Бобок