Электролит для осаждения покрытий сплавом никель-фосфор

 

Оп ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соватскнх

Социалистических

Распублнк

<» 699037

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свнд-ву— (22) Заявлено 02.06. 78 (21) 2624706/22-02 с присоединением заявки М— (5i)M. Кл.

C 25 З 3/56

Рвударстеевввй канпет

CCCP

30 йеяаю взебретений я еткрыткк (23) Приоритет (53 ) УД К 62 1. 35 7..7: 669.24 779(088.8) Опубликовано 25. 1 1. 79. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 28. 1 1. 79

Ю. И. Казановцев и B. В. Клементьева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

СПЛАВОМ НИКЕЛЬ-ФОСФОР

1 85-2 15

35-45

Изобретение относится к электроли» тическому осаждению покрытий сплавами, в частности сплавом никель-фосфор.

Известен электролит для осаждения покрытий сцлаввм никель-фосфор, содер жащий сульфосоединение никеля (сернокислый никель) - хлористый никель, ортофосфорную и фосфористую кислоты Г1).

Данный электролит, хотя и позволяет получать твердые износостойкие покрытия, но при гальванопластическом наращивании относительно толстых осадков с содержанием фосфора 10-11% не удаетсся получить качественных прецизионных издеЛай с многочисленными малоразмерными элементами, так как наблюдается значительная адгезия к подложке.

Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что, с целью повы шения физико-механических свойств пок» рытий, он дополнительно содержит фос форнокислый цинк, а в качестве суль фосоединения никеля — сульфаминовокис» лый никель при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфаминовокислый . никель 120-140

Хлористый никель 45-55

Ортофосфорная кислота

Фосфористая кислота

Фосфорнокислый цинк О, 025-0, 1 5 0

Электролит готовят следующим образом. Предварительно готовят водный раствор соли марки ХЧ сульфаминово» кислого никеля и к нему последовательно добавляют хлористый никель, ортофосфорную и фосфористую кислоты, цинк фосфорнокислый. После чего раствор фильтруют.

B качестве катодов используют медь и нержавеющую сталь, а в качестве анода - никель марки IIIIAII.

Процесс осаждения рекомендуют проводить при."рН 1,2-1,6, температуре

70-75 С и плотности тока 30 А/дм . о е

699037

Сульфа миновокислый никель

120 130 140

45-50 45 50 55

Хлористый никель

Ортофосфорная кислота

50-200 185 200 215

Фосфорная кислота

l 340 35 40

Фосфорнокислый цинк

0025 0 05 015

Таблица 2

0,5-1 рН о

Те мпература, С

Добавление фосфорнокислого цинка увеличивает стабильность электролита, которая определяется продолжительностью электролиза в 1 А/ч и обуславливает меньшее сцепление со стальной . основой.

Кроме фосфорнокислого цинка опробывают другие добавки: соли никеля, ионы элементов щелочных металлов и др., однако плотные беспористые осадки удалось получить только с фосфорнокислым цинком. При превышении его концентрации в составе более 0,15 г/л наблюдается растрескивание осадков в результате возрастания внутренних напряжений, а при снижении менее 0,025 г/л эффект стабильности сильно уменьшается.

Концентрация солей никеля обусловлена оптимальной скоростью наращива ния и получением качественных покрытий.

Количества ортофосфорной и фосфористой кислот обеспечивают оптимальные содержания фосфора в осадке и выход по току.

В табл. 1 приведены известный и предлагаемый составы электролита; в табл. 2 физико-механические свойства.

Непосредственно после осаждения из раствора атомы никеля и фосфора, образующие слой, представляют собой механическую смесь, весьма слабо связанную с металлом подложки, что позволяет широко использовать предложенный состав осаждаемого сплава никель-фосфор для получения самостоятельных деталей с использованием приемов гальванопластики.

Твердость и соответствующая прочность сцепления с основным металлом приобретается после проведения соответствующей термообработки, что дает возможность использовать сплав в гальваностегии в качестве покрытий с повышенными коррозионными и износостойкими свойствами в химической и машиностроительной промышленности, а также в инструментальных хозяйствах предприятий различных министерств и ведомств взамен хромового покрытия инструментальной оснастки.

При использовании покрытий сплавом никель-фосфор для контактов керамических плат возрастает выход годных узлов.

Таблица 1

1,2 1,4 1,6

70-75 70-75 70-75

699037

Плотность тока, Л/дм 30

30 30

Микротвердость, кг/мм до термообработки

600 630 650

515 после термообработки

800 850 950

850

Внутренние напряжения, кг/см

350 370 350

350

Сцепление со стальной основой (12Х18Н10Т), кг/см

11,8 0,18

0,25 0,3

Пористость, пор/см при толщине 4-5 мкм

2,1 поры отсутствуют толщине 8-10

То же

1,4

Содержание фосфора в сплаве, %

Выход по току, Ж

17 14

64 60

12

Рассеивающая способность, %

66 74

Сорость осаждения, мкм/ч

110 100

70 70

50

Стабильность, %

1 20-1 40

45-55

185-215

35-45.

0,0 25-0, 1 50

Составитель В. Бобок

Редактор Е. Полионова Техред Л. Алферова Корректор М. Шарощи

Заказ 7454/27. Тираж 720 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам 1изооретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Электролит для осаждения покрытий сплавом никель-фосфор, содержащий сульфосоединение никеля, хлористый никель, ортофосфорную и фосфористую кислотй, отличающийся тем,что,с целью повышения физико-механических свойств покрытий, он дополнительно со- 45 держит фосфорнокислый цинк, а в качестве сульфрсоединения никеля — сульфаминовокислый никель при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфаминовокислый никель

Хлористый никель

Ортофосфорная кислота

Фосфористая кислота

Фосфорно кислый пинк

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вячеславов П. М. Электролитическое осаждение сплавов, Л., Машгиз,.

1971, с. 66.