Способ электроосаждения покрытий сплавом никель-хром. Покрытие никель хром

Покрытие никелем и его сплавами

Напыление никелевого покрытия

Покрытия из никеля и его сплавов отличаются высокими прочностью, пластичностью и коррозионной стойкостью, поэтому широко востребованы в современном машиностроении. В то время, как доля экологически опасных химического и гальванического никелирования постоянно сокращается, во всем мире быстро растет применение технологий напыления и наплавки для нанесения никелевых покрытий.

Коррозионные свойства никеля высоки благодаря образованию на его поверхности тонкой и плотной защитной пленки. Никель весьма стоек в атмосфере, пресной и морской воде, растворах многих солей, щелочах. Сухие газы — галогены, оксиды азота, сернистый газ и аммиак — при комнатной температуре не вызывают коррозию никеля. Никелевые сплавы не стойки в серосодержащей атмосфере при высоких температурах. Плакирование материалов с помощью монель, инконель, хастелой позволяет повысить коррозионную и жаростойкость изделий.

Мы наносим на поверхность деталей и емкостных аппаратов никель и его сплавы с помощью газотермического напыления, лазерной и плазменной наплавки. Наиболее распространены для защиты от коррозии и износа плакирующие покрытия из следующих материалов:

Самофлюсующиеся сплавы никеля, содержащие хром, бор, кремний широко применяют для создания износостойких и устойчивых к химической коррозии и окислению покрытий. Бор и кремний при взаимодействии материала покрытия с поверхностью напыляемой детали образуют легкоплавкие флюсы. Они снижают температуру, требуемую для оплавления покрытия и повышают жидкотекучесть расплава, а твёрдые борид хрома и комплексные карбобориды обеспечивают твёрдость и износостойкость покрытия. Эти свойства самофлюса позволяют создавать на поверхности стальных и чугунных изделий плотные покрытия с высокой прочностью сцепления. Для достижения специальных свойств варьируют состав сплава, добавляя при необходимости такие материалы, как молибден, медь и пр. Наличие Fe в сплавах благоприятно влияет на смачиваемость покрытия к стальной подложке в процессе оплавления покрытия, что благоприятно влияет на плотность зоны сцепления. В то же время из-за более высокой кинематической вязкости жидкого Fe в сравнении с Ni содержание его в сплаве более 5% ухудшает жидкотекучесть оплавляемого покрытия и снижает твердость.
Монель - металл, созданный Дэвидом Брауном, главным металлургом International Nickel Co. и названый в честь президента компании Абруаза Монель, это сплав никеля с медью (27-29%), железом (2 - 3% ) и марганцем (1, 2 — 1, 8%). Монель, применяют для покрытия изделий, которые должны обладать высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью. Применяется в химии, судостроении, нефтяной промышленности, текстиле и других отраслях промышленности. Один из видов монели, сплав НМЖМц-28–2, 5–1, 5 по ГОСТ 10885-85 является традиционным компонентов биметаллов.

Инконель - зарегистрированная торговая марка компании Special Metals Corporation, объединяющая семейство аустенитных никель-хром базированных суперсплавов. Никель и хром являются обязательными элементами инконель, с добавлением различных легирующих элементов. Сплавы Инконель стойки к окислению и коррозии. При нагреве Инконель формирует тонкую стабильную пассивирующую оксидную пленку, предохраняющую поверхность от дальнейшего разрушения. Инконель сохраняет прочность в широком промежутке температур, поэтому подходит для приложений, где алюминий или сталь без покрытий не работают.
Нихром - название группы сплавов, состоящих из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. Первый нихромовый сплав разработан в США в 1905 году А. Маршем. Наиболее часто применяемые марки сплава — Х20Н80, Х15Н60, ХН70Ю. Основными достоинствами нихромовых сплавов являются высокая жаростойкость в окислительной атмосфере (до 1250 °C), высокое удельное электрическое сопротивление (1, 05—1, 4 Ом·мм?/м). Обладают повышенной жаропрочностью, хладостойкостью, пластичностью и стабильностью формы. Основные применения — жаростойкие покрытия и подслои.
Алюник - Никель-алюминиевая проволока с составом 22-28% алюминий, остальное никель. Такое соотношение соответствует по составу высокопрочному твердому раствору никель-алюминий на основе интерметаллического соединения Ni3Аl. Алюник в основном применяется для создания адгезионных промежуточных слоёв при газопламенном напылении.
Хастелой — основой сплава является никель, как правило, в состав входит молибден. Также в состав могут входить хром, железо, углерод. В качестве легирующих добавок применяются кобальт, медь, марганец, титан, цирконий, алюминий, вольфрам, ванадий и ниобий. Хастелой обладает высочайшей коррозионной стойкостью в широком диапазоне агрессивных сред. Основной функцией хастелоев является эффективная работа при высоких температурах и давлениях и в условиях контакта с едкими веществами, где обычные или более дешевые сплавы должным образом не работают.

www.plackart.com

Покрытия никелем и хромом - Справочник химика 21

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ НИКЕЛЕМ И ХРОМОМ [c.46]

В пассивном состоянии электронный потенциал хрома положителен по отношению к никелю. Из этого следует, что он взаимодействует со слоем никеля тем интенсивнее, чем больше электрохимическая активность блестящего никеля (рис. 1.18, й). За последние два десятилетия множество усовершенствований внесено в процесс нанесения никелевого и хромового покрытий. В частности, однослойные покрытия никелем и хромом заменены многослойными. Применительно к никелю основное усовершенствование связано с использованием двойной схемы покрытий на поверхность слоя полублестящего никеля, свободного от серы, наносится блестящее никелевое покрытие, содержащее серу, в отношении 70—80% полублестящего и 20— 30% блестящего покрытия. Вслед за этим наносят обычное или сложное декоративное хромовое покрытие (рис. 1.18, б). [c.47]

Блестящие покрытия никелем и хромом наносятся на ручки настройки и другие внешние детали радиоприемников и магнитофонов, отдельные детали легковых автомобилей, водопроводную арматуру, корпуса часов, авторучки, пуговицы, столовые приборы и т. д. [c.200]

Электролитические покрытия никелем и хромом на пластиковом субстрате . Эти британские стандарты определяют тип и толщину покрытий, необходимых для различных условий службы в соответствии с ускоренными коррозионными испытаниями и методами изменения других важных свойств. Качество никелевых солсй и анодов для нанесения покрытий установлены в В8 558 и 564 1970 Никелевые аноды , Никелевые аноды и соли для электроли-гического покрытия . [c.439]

Покрытия никелем и хромом [c.688]

Бикарбонат натрия 25-процентный раствор аммиака в воде 5 5 55—60 Стальные изделия с покрытием никелем и хромом (хирургический инструмент) Жировые загрязнения, свернувшаяся кровь Время очистки — 3— 5 мин, при добавлении в раствор 2—3 кг/м мыла это время составляет 1,5—2,5 мин [c.31]

Пористость защитно-декоративных покрытий хромом при эксплуатации изделий в легких условиях службы не нормируется. Для средних условий службы допускается не более 5 пор на 1 лl поверхности покрытия никелем и хромом. Для жестких условий службы пористость в слое защитно-декоративного покрытия никелем и хромом не допускается. [c.36]

Состав наращиваемых на электропроводный подслой гальванических покрытий молтолстый слой матовой или блестящей меди, матового или полублестящего никеля. При декоративной металлизации такой первый толстый слой служит упрочняющим и демпфирующим элементом для выравнивания напряжений, возникающих при изменениях температуры из-за большого различия в коэффициентах теплового расширения пластмассы и металла. Поэтому он должен обладать высокой пластичностью и обычно составляет 4 общей толщины покрытия. Для улучшения работоспособности металлизированных химико-гальваническим способом пластмасс предложено наносить напряженные никелевые покрытия, которые обжимают пластмассовое изделие. В качестве отделочных покрытий при декоративной металлизации пластмасс наносят блестящие, блестящие велюровые или черные покрытия никеля и хрома, а иногда и тонкие слои золота. Основные типы структур, применяемых для декоративной металлизации покрытий, показаны на рис. 2. [c.9]

При визуальных наблюдениях можно обнаружить участки, где толщина покрытия изменяется либо в зависимости от формы детали, либо по цвету, либо по отражающей способности поверхности. Например, для электроосаждаемых покрытий никелем и хромом слабая рассеивающая способность ванны для хромового покрытия может привести к образованию тонкого слоя пористого осадка в углублениях и толстого слоя матового осадка на выступах покрываемого изделия, что обнаруживается при простом визуальном осмотре. В тех крайних случаях, когда в углублениях вообще не образуется хромового покрытия, никель, не имеющий покрытия, можно отличить по его более темному оттенку в отличие от голубовато-белого цвета блестящего хромового осадка. По розоватому цвету обнажаемого подслоя меди или более темному оттенку самого основного металла можно обнаружить небольшие участки отслаивания никелевого покрытия. [c.133]

Контроль качества декоративных покрытий. Много усилий в международном масщтабе было затрачено за последние несколько лет при выработке соглашений по рекомендациям, стремящимся гарантировать высокие характеристики никелевых или никельхромовых покрытий за счет исключения некорректных методов нанесения покрытий. В 1970 г. Международная организация по стандартам выпустила рекомендацию 1456 Электролитические покрытия никеля с хромом и рекомендацию 1457 Электролитические иокрытия медью с хромом на стали (илн железе), которые были использованы как директивные Британским институтом стандартов при выпуске В5 1224 1970 Электролитические покрытия никелем и хромом и ВЗ 4601 [c.439]

chem21.info

Двухслойные никелевые покрытия | Никелирование

Присущая блестящим покрытиям, полученным из электролитов с серусодержащими органическими добавками, хрупкость в значительной степени ограничивает их применение. Поэтому ответственные изделия сложной формы, например автомобильные бамперы, покрывают пластичным полублестящим никелем, легко поддающимся полировке до высокого блеска. Для этой цели можно использовать два типа электролитов. Оба они содержат основные компоненты ванны Уоттса, но в один из них добавляют органические соединения, не содержащие серу, а в другие добавляют соли кобальта. Для получения полублестящих покрытий требуются значительно меньшие затраты на рабочую силу и материалы, необходимые для полировки, чем для получения матовых покрытий. Однако полублестящие покрытия с последующей полировкой имеют ограниченное применение, а чаще их используют в качестве первого слоя в дуплекс-процессе. Этот процесс имеет в настоящее время более широкое применение, обеспечивая наряду с высоким блеском покрытий их пластичность и коррозионную стойкость.

В литературе приводятся данные о худшей коррозионной стойкости блестящих никелевых осадков по сравнению с матовыми полированными осадками. В то же время в связи с ростом химической и нефтеперерабатывающей промышленности, атмосфера воздуха стала более загрязненной агрессивными газами (SO2, СO2 и др.) и поэтому к защитно-декоративным покрытиям стали предъявлять более повышенные требования в отношении их коррозионной стойкости.

Двухслойные никелевые покрытия отличаются хорошей пластичностью, высокой коррозионной стойкостью и блеском. Эти покрытия получают при никелировании изделий в двух различных по составу электролитах. В состав первого электролита входят лишь бессернистые добавки, большая часть которых обладает выравнивающими свойствами. Осадки из этого электролита получаются полублестящими, отличаются высокой пластичностью и имеют столбчатую структуру с повышенной коррозионной стойкостью. Из второго электролита, в состав которого входят сильные, серусодержащие блескообразователи, получаются осадки с зеркальным блеском поверхности, имеющие пластичную структуру. Лучшие в коррозионном отношении осадки получаются при толщине второго (внешнего) блестящего слоя, равной 25—35% от всей толщины двухслойного покрытия.

Отличительной чертой двухслойных блестящих никелевых покрытий является их высокая коррозионная стойкость при минимальных внутренних напряжениях. Благодаря этому они выгодно отличаются от всех других видов блестящих никелевых покрытий.

Атмосферные коррозионные испытания, проведенные в различных климатических районах США, как на стальных, так и на изделиях из цинкового сплава, показали лучшую коррозионную стойкость двухслойных никелевых покрытий по сравнению с обычными блестящими никелевыми покрытиями, не уступающую полированным никелированным образцам, полученным из обычного матового электролита (рис. 100, 101).

Рис. 100. Коррозионная стойкость деталей из стали (а) и цинкового сплава (б) с различными видами защитно-декоративного покрытия после одного года натурных испытаний в районе Детройта: 1 — двухслойное никелевое, толщина покрытия для стали: 29 мкм полублестящего никеля, 8,5 мкм блестящего никеля, 0,25 мкм хрома; для цинкового сплава: 37,5 мкм блестящего никеля, 0,25 мкм хрома; 2 — блестящее никелевое, толщина покрытий для стали 7,5 мкм меди, 16 мкм полублестящего никеля, 6,5 мкм блестящего никеля, 0,25 мкм хрома; для цинкового сплава: 7,5 мкм меди, 22,5 мкм блестящего никеля, 0,25 мкм хрома Рис. 101. Внешний вид стальных образцов после 9-месячных испытаний на морском побережье, Толщина покрытия: а —18 мкм меди из кислого электролита, 18 мкм блестящего никеля, 0,25 мкм хрома; 6 — 36 мкм блестящего никеля, 0,25 мкм хрома; в —28 мкм полу блестящего никеля, 8 мкм блестящего никеля, 0,25 мкм хрома; г — 36 мкм матового никеля с последующей полировкой, 0,25 мкм хрома

Повышенная коррозионная стойкость двухслойных никелевых покрытий объясняется двумя факторами: 1) меньшей пористостью, так как поры в разных слоях никелевого покрытия не совпадают; 2) коррозия начинается всегда в блестящем (верхнем), содержащем серу, слое комбинированного никелевого покрытия. Этот слой является анодом как по отношению к хрому, так и по отношению к полублестящему слою никеля. Коррозионный процесс, достигая этого слоя (полублестящего), задерживается, и далее распространяется в горизонтальной плоскости по границе двух слоев комбинированного никелевого покрытия.

Лучшей комбинацией промежуточных слоев в отношении коррозионной стойкости защитно-декоративных покрытий является Ni—Cr—Ni—Cr. Промежуточный слой хрома играет роль барьера, предупреждающего от коррозии основной слой никеля, однако практическое осуществление такой комбинации связано с трудностями электроосаждения никеля на хром.

Из рис. 102 видно, что уротропин, вводимый в первую ванну полублестящего никелирования в количестве 0,02 г/л, примерно также повышает катодную поляризацию, как 0,2 г/л тиомочевины (сильный блескообразователь) в комбинации с 1,0 г/л паратолуолсульфамида.

Рис. 102. Влияние уротропина на катодную поляризацию никелевого электролита: 1 — без добавок; 2-е 0,01 г/л Уротропина; 3 — с 0,02 г/л уротропина

Для получения двухслойных, блестящих никелевых покрытий можно в электролит типа Уоттса ввести одну из следующих добавок (г/л): для первого, полублестящего, слоя: 0,02—0,07 уротропина; 0,3—0,8 хлоральгидрата; 0,1—0,2 кумарина; 0,05— 0,15, 1,4-бутиндиола; для второго, блестящего, слоя: 0,2—0,3 тиомочевины; 1—2 паратолуолсульфамида или хлорамина или 0,2— 3, 1,4-бутиндиола, 1—2 хлорамина Б, 0,2—0,5 мг/л порошка «Прогресс».

Паратолуолсульфамид или хлорамин вводят для снижения внутренних напряжений. Порошок «Прогресс» — антипиттинговая добавка. За рубежом все блескообразователи, из которых при защитно-декоративном хромировании решающее значение имеют кислые медные электролиты и никелевые, запатентованы и зашифрованы. В литературе (журнальной и фирменной) широко рекламируется так называемый «никель — сил», процесс, который предусматривает нанесение верхнего тонкого никелевого слоя (2—3 мкм) из электролита, содержащего взмученное тонко измельченное инертное вещество, например песок, каолин. Это обусловливает микропористость хрома и повышенную коррозионную стойкость комбинированного покрытия (Cu—Ni—Cr) при полной автоматизации процесса. На крупных предприятиях нашей страны эти процессы тоже автоматизированы.

Часто для блестящего никелирования рекомендуется электролит, содержащий следующие добавки, г/л: 0,05—0,5 кумарина; 0,01—0,2 хинальдина; 0 — 0,5 п - толуолсульфамида; 0,05 сахарина; 0—0,1 лаурилсульфатнатрия, pH = 4,0-f--т-4,5; катодная плотность тока 2—4 А/дм2; температура 45—60° С.

www.stroitelstvo-new.ru

Услуги по покрытию сплавом никель-хром

ЗАО «Завод Труд» предлагает услуги по гальваническому покрытию в собственном гальваническом цехе.

На заводе установлено самое современное оборудование:

гальванические линии французского производства
конвейерная автоматическая линия для порошковой окраски
установки буксирные для сухого и влажного полирования изделий
камерные электрические печи для термической обработки

Почему Вам стоит заказать услуги гальванического покрытия на ЗАО «завод Труд»:

Заказы выполняют высококвалифицированные сотрудники, с более чем 10-летним опытом работы в гальваническом цехе завода.
Все покрытые делали проходят многоступенчатый контроль ОТК.
Все техпроцессы регламентированы по системе менеджмента качества и подтверждены сертификатом ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008).
Огромные производственные мощности – гарантия быстрого и качественного выполнения Вашего заказа.
ЗАО «Завод Труд» работает более 120 лет, с 1893 года – стабильное развивающееся предприятие, готовое стать надежным партнером для Вашей организации.

Покрытие никель-хром

Защитно-декоративные покрытия бывают двухслойные - никель-хром и трехслойные - медь-никель-хром.

Покрытие наносятся на изделия, изготовленные из стали и цинка, а также синтетических материалов. Внешний слой хрома защищает никелевую поверхность от потускнения и изменения цвета, а также повышает ее устойчивость к истиранию.


Индивидуальный подход	Скорость	Качество
Изготавливаем любые детали по имеющимся образцам или по вашим чертежам и эскизам	Наши производственные мощности позволяют выполнять заказы любого объема в кратчайшие сроки	Постоянный контроль качества на всех этапах производства. Завод сертифицирован по системе качества ISO

Наши постоянные клиенты:

ГОРЬКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД

УРАЛЬСКИЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД

КУРГАНСКИЙ АВТОБУСНЫЙ ЗАВОД

АРЗАМАССКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД

Хотите получить бесплатный рассчет?

Для получения подробной информации обратитесь к нам удобным для Вас способом:

Мы оперативно ответим на все Ваши вопросы.

Галина Викторовна Лаптева Начальник гальванического цеха Работает на заводе с 2001 года

Елена Петровна Нечаева Технолог гальванического цеха Работает на заводе с 2003 года

Наталья Львовна Шаронова Мастер гальванического цеха Работает на заводе с 2004 года

Хотите получить бесплатный рассчет?

Для получения подробной информации обратитесь к нам удобным для Вас способом:

Мы оперативно ответим на все Ваши вопросы.

zavod-trud.ru

Никелевые покрытия двухслойные - Справочник химика 21

Двухслойное никелевое покрытие. Это покрытие имеет подслой очень ровного свободного от серы никелевого покрытия с достаточным блеском, чтобы дать пол- [c.437]

Среди приведенных в таблице самыми распространенными являются защитно-декоративные трехслойные покрытия системы медь — никель — хром. Широко применяются и двухслойные медно-никелевые покрытия. Из специальных чаще других используются медные покрытия печатных плат. [c.13]

Различие в электрохимической активности никеля, осажденного из различных электролитов (матовые и блестящие покрытия), позволило разработать принципиально новую схему получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью — многослойное никелирование. Первый слой — слой полублестящего никеля осаждается из электролита с выравнивающими свойствами, в состав которого входят лишь бессернистые добавки. Второй слой блестящего никеля с зеркальным блеском осаждается из электролита с сильными серосодержащими блескообразователями. Лучшие осадки получаются при толщине второго слоя, равной 25—35 % всей толщины двухслойного покрытия. Слой полублестящего никеля служит катодом, а слой блестящего никеля — анодом (по отношению к хрому он также является анодом), поэтому коррозионный процесс, достигнув полублестящего слоя, распространяется по границе двух слоев никеля. Коррозионная стойкость двухслойных никелевых покрытий примерно в 2 раза выше однослойных. [c.217]

Двухслойные никелевые покрытия [c.97]

Процесс осуществляется в три стадии. Сначала наносится нижиий полу-блестящий слой N1. Толщина этого слоя составляет —толщины всего никелевого покрытия. Затем без промежуточных промывок осаждается второй (средний) слой из обычного влектролита никелирования, в составе которого имеются специальные серосодержащие добавки, способствующие включению в промежуточный слой от 0,10 до 0,20 % 5. При незначительной толщине средний слой (1—2 мкм) вследствие того, что он является анодом по отношению к верхнему и нижнему слою, делает трехслойное никелевое покрытие выгодно отличающимся от обычных блестящих и двухслойных никелевых покрытий своей более высокой коррозионной стойкостью. [c.112]

Для защиты вольфрама от окисления при высоких температурах (до 1100° С) рекомендуется применять никелевое или двухслойное хромо-никелевое покрытие. [c.48]

Считается, что по стойкости против коррозии трехслойное никелевое покрытие вдвое лучше, чем двухслойное, и еще больше, чем блестящее однослойное. Это обстоятельство позволяет в каждом конкретном случае решать вопрос о возможности уменьшения толщины трехслойного покрытия, по сравнению с двух- или однослойным. [c.175]

Трехслойное никелевое покрытие. Для того чтобы свести к минимуму коррозионное воздействие на внешний вид покрытия (до поражения сквозными питтингами в результате защитного действия двухслойного никеля), было разработано трехслойное покрытие, в котором полублестящий и блестящий слои разделены тонким никелевым электрохимически менее положительным слоем. Этот тонкий слой никеля, высокоактивный и не содержащий серу, был описан Брауном [23]. На рис. 7.9 по- [c.437]

Двухслойное никелевое покрытие с заполнителем (Ндз) включает первый слой - никель [c.892]

Обозначения видов двух- и трехслойных никелевых и двухслойного хромового покрытия [c.697]

В практике известны двухслойные и многослойные никелевые покрытия с дифференцированными электрохимическими характеристиками в различных слоях, что позволяет повысить коррозионную стойкость системы по сравнению с однослойными при одинаковой толщине слоя. Наиболее высокими защитными свойствами обладают двухслойные покрытия при соотношении толщин слоев 90 10 %. На практике используются покрытия с соотношениями слоев 70 30 и 60 40 %. Слой покрьггия, примьпсающий непосредственно к основному металлу, должен отличаться высокой плотностью, низким уровнем внутренних напряжений и иметь потенциал поверхности более положительный, чем последующие слои. [c.108]

Для получения двухслойных покрытий в США и западноевропейских странах используют электролит для осаждения никеля типа Ваттса, в который вводятся различные органические добавки типа Биникель , Дуплекс , и др. Для получения двухслойных никелевых покрытий эффективны электролиты, разработанные Институтом химии и химической технологии Литовской ССР. Двухслойное покрытие может быть получено по следующему технологическому циклу. Нижний слой [c.108]

Трехслойное никелевое покрытие по своим защитным свойствам превосходит покрытия однослойные и двухслойные той же толщины. Ускоренные испытания методом Корродкот однослойньгх, дв)гхслой ных и трехслойных покрытий равной толщины показали, что одинаковая степень коррозионного разрушения наблюдается у трехслойных покрытий за 12 циклов, у двухслойных за 5 циклов, у однослойных за 2 цикла испытаний. [c.109]

Основным фактором повышенной коррозионной стойкости двухслойных никелевых покрытий является то, что коррозия начинается всегда в бтестящем (верхнем) содержащем серу слое комбинированного никелевого покрытия, который является анодом как по отношению к хрому, так и по отношению к полублестящему слою никеля. Коррозионный гроцесс, достиган пол блестящего слоя, задерживается, так как дачее он распростраииется в горизонтальной плоскости по границе двух слоев комбинированного никелевого покрытия Кроме того, двухслойные покрытия менее пористы, так как поры в разных слоях не совпадают [4, 28, 29]. [c.97]

Хотя никель корродирует в активной области с образованием ионов N 2+, эта реакция требует гораздо более высокого активационного перенапряжения, чем анодное растворение таких обратимых металлов, как Си и 2п. Однако для никеля перенапряжение значительно уменьшается, когда в растворе присутствуют ионы сульфидов. Это явление учитывается при производстве электролитических никелевых анодов, используемых для гальванического никелирования. Аноды получают в никелевой ванне, содержащей органическое сернистое соединение, из которого определенное количество серы (0,02%) выпадает в осадок. Такие аноды разрушаются довольно равномерно по сравнению с анодами, не содержащими серы, и при более отрицательном коррозионном потенциале. Аналогичным образом происходит осаждение блестящего гальванического покрытия в ванне с органическими сернистыми соединениями, которые используются как выравниватели и блескообразова-тели. Осадки, содержащие серу, являются более активными электрохимически и поэтому имеют при той же плотности тока более отрицательный потенциал, чем матовый осадок никеля, получаемый в простой ванне Ватта. Это явление используется для защиты стали двухслойным никелевым покрытием. [c.40]

Недостатком блестящего никелевого покрытия является снижение сопротивляемости действию коррозии из-за присутствия в осадке серы после введения в ванну органических добавок. В связи с этим созданы ванны для осаждения полубле-стящих покрытий, в которых добавки сообщают высокий уровень выравнивания, но не обеспечивают полного осветления содержание серы в осадках не превышает 0,005%. Эти осадки значительно устойчивее к воздействию коррозии, чем органические осадки блестящих никелевых покрытий. При сочетании обоих типов осадков получают двухслойные никелевые покрытия, состоящие из двух-трех слоев блестящего и полублестящего никеля (см. гл. 1). [c.97]

Покрытие никель—хром с микротрещинами получают следующим образом. На слой блестящего никелевого покрытия толщиной 20. .. 25 мкм осаждают слой матового никеля толщиной 2. .. 2,5 мкм из раствора, г/л сульфата никеля 240. .. 250, хлорида никеля 40. .. 50, борной кислоты 40. .. 50, триметиламинобората 1. .. 2 при pH = = 3. .. 4 температуре 50. .. 60 °С и плотности тока 4. .. 5 А/дм , а затем слой хрома толщиной 0,5. .. 1 мкм из универсального раствора с добавкой 0,005. .. 0,01 г/л селената натрия. Двухслойные покрытия никель—хром рекомендуются для защиты от коррозии деталей сложной конфигурации в машиностроении. [c.689]

Более надежными являются двухслойные хромо-никелевые покрытия [55, 56, 72, 73, 252, 256]. Прочному сцеплению вольфрама с хромом способствует близость параметров их кристаллических решеток и способность образовывать ряд твердых растворов. Хромовый подслой наносится из электролита, содержащего 250 г л СгОз и 2,5 г/л Нг504, при плотности тока 15—30 а/дм , температуре 60—72° С и свинцовом аноде. Хорошее сцепление никеле-ных покрытий с электроосажденным хромом достигается после активирования хрома в растворе соляной (1 1) или плавиковой кислоты (1 1). По И. М. Квоковой и [c.48]

В атмосферных условиях термообработанные никелевые покрытия менее коррозионностойки, чем не прошедшие термическую обработку. Однако данные о влиянии термообработки на коррозионную стойкость противоречивы и требуют дальнейшего выяснения. Следовательно, никелевые покрытия, полученные в кислых растворах, имеют меньшую пористость и более высокую коррозионную стойкость, чем электролитически осажденные или химические покрытия, полученные в щелочных ваннах. Как отмечалось ранее, покрытие при химическом процессе распределяется. на поверхности изделия равномерно по толщине, поэтому на профилированные изделия можно наносить слой меньшей толщины, чем при электролитическом способе никелирования. А. И. Липин, С. А. Вишенков и М. М. Лившиц [387] полагают, что двухслойное химическое никелевое покрытие толщиной 20 мк может удовлетворять требованиям эксплуатации в жестких условиях. Никелевые покрытия, полученные химическим путем, защищают от газовой коррозии до температуры 350° при температуре 400—500° на поверхности покрытия появляются цвета побежалости, а при 500—600° — темные пятна. [c.112]

Напротив, при осажделии 40 мкм двухслойного никелевого покрытия достигается заметное выравнивающее действие. Подобные исследования особенно пригодны для выяснения выравнивающего действия различных добавок. [c.129]

Разработана технология получения двухслойного защитного никелевого покрытия. Первый слой осаждают из обычных электролитов для матового никелирования. Он имеет меньшие вну-тренние напряжения и менее порист, чем покрытия, полученные из ванн для блестящего никелирования. Второй слой блестящий, осаждают в электролите с выравнивающими добавками. Защитные свойства такого комбинированного покрытия более высокие, чем однослойного блестящего покрытия. [c.175]

Двух- и трехслойные никелевые покрытия были разработаны в результате интенсивных исследований возможности повышения коррозионной стойкости многослойных никельхромовых покрытий. В результате разного содержания серы в отдельных никелевых слоях можно получить комбинацию со значительно более эффективной коррозионной стойкостью, чем у блестящего никеля. Трехслойные никелевые покрытия не получили распространения, зато двухслойные широко применяются в западноевропейской автомобильной промышленности. [c.90]

По сравнению с матовыми покрытиями, блестящий никель характеризуется несколько худшими антикоррозионными свойствами, что связано с включением в осадок продуктов электрохимического превращения добавок. Для улучшения этих свойств предложено использовать двух- или трехслойные никелевые покрытия. При двухслойной системе первым осаждают полубле-стящий никель без активных блескообразующих добавок, а на него — блестящий никель, который содержит включения серы. Этот слой является анодным по отношению к полублестящему и поэтому прежде всего подвергается коррозионному воздействию. Разрушения металла основы не будет происходить, пока не разрушится слой блестящего никеля. Так как при однослойном никелировании покрытие является катодным по отношению к основе, то его защитное действие значительно меньше, чем при двухслойном. [c.174]

По сравнению с покрытиями Со—Р, которые используют главным образом при изготовлении магнитных полуфабрикатов, сплав Ni—Р оказывается значительно менее пригодным для таких целей. Однако он имеет очевидное преимущество при решении вопроса об антикоррозионной защите деталей. Пористость покрытия толщиною 8—10 мкм такая же, как электролитического никеля толщиною 18—20 мкм. Антикоррозионные свойства сплавов, формированных в кислых растворах, лучше, чем в щелочных. Для уменьшения пористости и повыщения защитной способности покрытий рекомендуется применять двухслойное никелевое покрытие, причем перед осаждением второго слоя — проводить протирку поверхности никеля кашицей венской извести и активацию в НС1 (1 1). Таким путем число пор уменьшается в 42—45 раз [141, с. 100]. Весьма эффективной является пассивация однослойного покрытия в растворе, содержащем 60 мл/л Н3РО4 (плотность 1,7 кг/дм ) и 50 г/л СгОз, при 50—60 °С в течение 6 мин [143]. Дополнительной защитой может служить гидрофобизация пассивированного покрытия препаратом ГФЖ 136-41 по технологии, указанной далее применительно к оксидным покрытиям на стали. Стойкость против коррозии деталей, имеющих покрытие химическим никелем толщиною 3 мкм, подвергшейся пассивации, не уступает стойкости образцов с таким же покрытием толщиною 24 мкм, не подвергавшимся дополнительной обработке. [c.209]

Никелирование — покрытие поверхности никелем. Применяется как самостоятельное покрытие (без подслоя) для защиты от коррозии деталей контрольно-измерительных приборов, а также трущихся деталей с целью повышения поверхностной твердости и сопротивления механическому износу. Никелевое покрытие может применяться для защитно-декоративной отделки поверхности ручек, запоров, арматуры и других деталей. Двухслойное покрытие медь —никель при одинаковой толщице лучше защищает от коррозии, чем покрытие одним никелем. [c.37]

Растворы для полублестящих покрытий. Максимальное сглаживающее действие часто происходит в растворах, которые не дают полностью блестящих покрытий, однако покрытия получаются гладкими и могут легко полироваться. Кроме того, сглаживающие добавки не содержат серы, так что покрытия свободны от серы и в такой же степени благородны (более положительны), как и покрытия, осажденные из ванны Ваттса, когда они предназначены для защиты от коррозии. Эта особенность используется для двухслойного никелевого покрытия (см. ниже). [c.437]

Рис. 7.7 показывает, как при одном слое никеля начинает развиваться питтинг из небольших пор или других нарушений покрытий в хромовом верхнем покрытии [22]. Эти питтинги имеют сначала полусферическую форму. Показанные на рисунке питтинги образовались за 6 мес в промышленной атмосфере на меди, покрытой одним слоем никеля и одним слоем хрома (автомобильный бампер). Однако в двухслойном никелевом покрытии питтииг развивается вдоль поверхности и в меньшей степени в глубь металла рис. 7.8 показывает характер коррозии на двухслойном никелевом покрытии с одним слоем хрома после 58 мес службы. [c.437]

Толщина первого слоя двухслойного никелевого покрытия составляет 60 - 70 % от общей грехслойного никелевого покрьггия составляет 60 - 70 % от общей толщины, толщина второго [c.892]

Увеличение коррозионной стойкосп достигается сочетанием нескольких слое никелевых покрытий с различными физико химическими свойствами. При толшин( 24 мкм защитные свойства двухслойного по крытия (без подслоя. меди) в два раза, а трех слойного с заполнителем в три раза превосхо дят защитные свойства блестящих покрытий. [c.899]

ИХХТ АН Литовской ССР разработай процесс двухслойного никелирования с заполнителем Лимеда НДз, являющийся одной из наиболее простых и экономически выгодных разновидностей многослойного никелирования, которые обеспечивают высокую коррозионную стойкость никелевых и никель-хромовых покрытий. Осажденне второго слоя никеля проходит в присутствии каолина. [c.112]

Это обстоятельство привело -к разработке различных никельхромовых покрытий, в которых никелевые подслои осаждаются в несколько стадий и имеют дифференцированные свойства. Одним из таких покрытий является двухслойное никелевое, для получения которого требуется, чтобы в нижнем слое ие было сернистых включений. При наличии двух слоев никеля с неодинаковой электрохимической активностью в верхнем слое возникает коррозия. Обычно коррозия начинается с пор хрома и проникает в глубь осадка до второго слоя никеля. [c.97]

ИХХТ АН Литовской ССР разработан процесс двухслойного никелирования е заполнителем Лимеда НД , являющийся одной нз наиболее простых н экономически выгодных разновидностей многослойного никелирования, которые обеспечивают высокую коррозионную стойкость никелевых н никель-хромовых покрытий. Осаждение второго слоя инкеля проходит в присутствии каолина. [c.112]

Защитные металлические покрытия могут получаться различными способами электролитическим (гальванические покрытия), металлизацией (покрытие расплавленным металлом), совместной, прократкой (двухслойные металлы), погружением (горячие покрытия), диффузионным (термодиффузионные покрытия), химическим и контактным. Недостатком всех металлических защитных покрытий является их пористость исключение составляют биметаллы. Покрытия могут быть анодными (цинковые) или катодными (никелевые, медные). Анодные покрытия лучше защищают металл, но только на срок до своего разрушения. Катодные покрытия являются защитными только при условии их сплошности и. отсутствия пор. [c.134]

Катодные покрытия состоят из металла более положительного, чем защищаемый. В порах, трещинах и на оголенных участках таких покрытий растворимым металлом, т. е. анодом, будет защищаемый, причем от искусственно созданных катодных, иногда очень положительных участков (например, мэдь по отношению к стали), защищаемый металл будет еще больше растворяться. Иногда можно наблюдать, что плохо никелированные стальные предметы во влажных условиях ржавеют скорее, чем совсем не никелированные (см. рис. 173 в). Задача сводится к тому, чтобы создавать по возможности беспористые покрытия. Последнее практически очень трудно, поэтому часто прибегают к методу нанесения многослойных покрытий (медь 4- никель никель + медь + никель + хром и т. п.). Если одно меднение или одно никелирование стали не предохраняют последню ю от коррозии атмосферной влагой, то, например, двухслойное покрытие (никель с медным подслоем) является действенным. Поры медного покрытия перекрываются слоем никеля, поры которого редко совпадают с медным (см. рис. 173 г) в порах никелевого слоя, заполненных электролитом, короткозамкнутый гальванический элемент (медь — раствор — никель) не работает потому, что при анодной поляризации никель пассивируется и не растворяется. [c.334]

chem21.info

Способ электроосаждения покрытий сплавом никель-хром

Изобретение относится к технологии электрохимических производств и может быть применено для получения блестящих покрытий сплавом никель-хром. Способ включает электролиз водного раствора, содержащего сульфат никеля, аминоуксусную кислоту, хромокалиевые квасцы, 1,4-бутиндиол, сахарин, борную кислоту, сульфат аммония, при этом рН электролита поддерживают в пределах 2,0-5,0, а нерастворимый свинцовый анод помещают в дополнительную анодную ячейку с раствором серной кислоты и разделительной анионообменной мембраной МА-40. Технический результат: стабилизация состава электролита, получение блестящих покрытий, повышение буферных свойств электролита и увеличение рН гидратообразования хрома (III). 2 ил., 2 табл.

Предлагаемый способ относится к технологии электрохимических производств и может быть применен для электроосаждения коррозионно-стойкого, твердого и износостойкого гальванического покрытия сплавом никель-хром в машиностроении и приборостроении.

Известен способ электроосаждения покрытий сплавом из борфтористоводородного электролита [1-3], согласно которому гальванические покрытия сплавом никель-хром с содержанием до 20% хрома могут быть получены при плотности тока 40-90 А/дм2 и температуре 70-80°С.

Недостатком известного способа является то, что не позволяет получать блестящие покрытия, электролит является агрессивным и экологически опасным.

Из известных наиболее близким по технологической сущности является аминоуксусный электролит [4], согласно которому блестящие гальванические покрытия сплавом с различным содержанием хрома могут быть получены при температуре 16-30°С, рН 1,8-3,0 и плотностью тока 10-50 А/дм2.

Однако этот способ не позволяет получать стабильные во времени гальванические покрытия сплавом постоянного состава, вследствие окисления хрома (III) до хрома (VI) на аноде при электролизе. Окисление хрома приводит не только к изменению состава электролита, но и влияет на качество гальванического покрытия и скорость осаждения.

Техническим результатом предлагаемого способа является стабилизация состава электролита за счет устранения процесса окисления хрома (III) до хрома (VI), получения блестящих покрытий за счет введения в электролит блескообразующие добавки, повышение буферных свойств электролита и увеличения рН гидратообразования хрома (III) за счет введения сульфата аммония.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что элетроосаждение сплава никель-хром ведут из электролита, содержащего хромокалиевые квасцы, сульфат никеля, аминоуксусную кислоту, согласно предлагаемому изобретению электролит дополнительно содержит сульфат аммония, 1,4-бутиндиол, сахарин. При этом рН электролита поддерживают в пределах 2,0-5,0.

Кроме этого, для предотвращения окисления хрома (III) нерастворимый анод, например, свинцовый анод, помещают в дополнительную анодную ячейку с разделительной анионообменной мембраной МА-40.

Такое сочетание новых признаков с известными позволяет стабилизировать состав электролита и состав сплава, получать блестящие покрытия сплавом и расширить диапазон рН электролита.

Предлагаемый способ электрохимического осаждения гальванического покрытия сплавом никель-хром в гальванической ванне с дополнительной анодной ячейкой для нерастворимого анода иллюстрируется чертежами.

На фигуре 1 показана схема его осуществления: 1 - гальваническая ванна, 2 - катод, 3 - никелевый растворимый анод, 4 - дополнительная анодная ячейка, 5 - анионитовая мембрана МА-40, 6 - нерастворимый, например, свинцовый анод.

На фигуре 2 изображена дополнительная анодная ячейка для нерастворимого анода с разделительной перегородкой. Дополнительная анодная ячейка для нерастворимого анода с анионообменной мембраной МА-40 содержит: 7, 8 - винипластовые перфорированные перегородки; 9, 10, 11 - резиновые прокладки; 12 - винипластовые заклепки; 13 - анионообменная мембрана МА-40.

Ячейка сварена из листового винипласта. Передняя стенка имеет перфорацию, и по размерам на 10 мм больше с каждой стороны для крепления ионообменной мембраны. По обе стороны ионообменной мембраны находятся перфорированные перегородки для прохождения ионов из гальванической ванны в дополнительную ячейку и обратно. Резиновые прокладки служат для создания герметичности анодной ячейки и для равномерного перехода ионов по всей поверхности ионообменной мембраны. Ячейка вставляется в гальваническую ванну к противоположной стенке от катода, перфорацией к катоду. Рядом с анодной ячейкой завешивается никелевый анод. К никелевому аноду и к нерастворимому (свинцовому) аноду, находящемуся в дополнительной анодной ячейке, подается ток от анодной клеммы источника тока через делитель.

Способ осуществляется следующим образом. В начале процесса в технологическую ванну заливают гликоколево-аммиакатный электролит для осаждения сплава никель-хром, в дополнительную анодную ячейку разбавленный раствор серной кислоты. В процессе электролиза анионообменная мембрана пропускает в дополнительную анодную ячейку из электролита под действием электрического тока анионы и не пропускает катионы Ni2+ и Cr3+.

В процессе электролиза на катоде протекают следующие реакции:

Как видно из уравнений, на катоде может осаждаться сплав никель-хром по реакциям 1, 2, 5. Вследствие высокой поляризации разряда никеля его потенциал легко достигает потенциала выделения хрома по реакции 5.

На никелевом аноде, находящегося в гликоколево-аммиакатном электролите, будет протекать реакция:

На нерастворимом (свинцовом) аноде, находящемся в дополнительной анодной ячейке, будет протекать реакция:

В результате реакции 8 и перехода из объема электролита в дополнительную анодную ячейку анионов раствор в дополнительной анодной ячейке будет подкисляться. Поэтому периодически часть раствора серной кислоты будет отбираться из дополнительной анодной ячейки и направляться на приготовление раствора декапирования. Взамен отобранной кислоты в дополнительную анодную ячейку вводится дистиллированная вода.

Для поддержания концентрации никеля в электролите в заданных параметрах необходимо поддерживать определенные соотношения токов, идущих на никелевый и нерастворимый (свинцовый) аноды с учетом электрохимических эквивалентов, выхода сплава по току и содержания хрома в сплаве.

Общий ток в ванне равен:

где Iспл - ток, идущий на осаждение сплава. Выход сплава по току составляет 20%, поэтому ток, идущий на выделение сплава, составляет 20% от общего тока, то есть Iспл=0,20·Iоб.

Iн2 - ток, идущий на выделение водорода, Ih3=0,80·Iоб;

- ток, идущий на никелевый анод, в относительных единицах:

где mNi - масса никеля в сплаве в долях составляет 0,85, то есть содержание никеля в сплаве составляет 85%;

- ток, идущий на нерастворимый (свинцовый) анод для осаждения хрома на катоде, в относительных единицах:

где mCr - масса хрома в сплаве в долях составляет 0,15, то есть содержание хрома в сплаве составляет 15%;

KNi и КCr - электрохимические эквиваленты никеля и хрома (III).

Общий ток, расходуемый на выделение никеля, хрома и водорода, составляет:

Общий ток на анодах делится пропорционально выделению никеля, хрома и водорода.

На нерастворимый (свинцовый) анод подается

На никелевый анод подается

Таким образом, для поддержания концентрации никеля в электролите в заданных параметрах необходимо от источника тока через делитель подать на никелевый анод 0,15·Iоб, А, на нерастворимый (свинцовый) анод, который находится в дополнительной ячейке - 0,85 Iоб, А. Для поддержания концентрации хрома (III) в электролите в заданных параметрах его необходимо периодически корректировать по ионам хрома (III).

Процесс электролиза осуществляется при температуре 40-50°С. Выбор температуры 40-50°С обусловлен необходимостью получения блестящих покрытий. Если температура будет ниже 30°С и выше 60°С на катоде осаждаются матовые или полублестящие покрытия.

Пример.

Способ электрохимического покрытия сплавом никель-хром осуществляют в электролите состава (г/л): сульфат никеля - 200-250, хлорид никеля - 40-50, хромокалиевые квасцы - 250, аминоуксусная кислота - 220-230, сульфат аммония - 190-200, борная кислота - 25-30, 1,4-бутиндиол, сахарин - 0,7-1,0, при рН 2,0-5,0.

Перед началом электролиза в дополнительную анодную ячейку заливают раствор серной кислоты концентрацией 30-50 г/л. Электролит и раствор серной кислоты нагревают до температуры 40-50°С. В технологическую ванну завешивают никелевые аноды, а в дополнительные анодные ячейки нерастворимые (свинцовые) аноды. На катодную штангу завешивают детали для покрытия и включают ток. Устанавливают катодную плотность 5-6 А/дм2 и при помощи делителя - соотношение токов на никелевом и нерастворимом (свинцовом) анодах, равное 0,15:0,85. Электролиз ведут до получения заданной толщины покрытия.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств.

Состав электролита и режим осаждения влияют на состав сплава, выход по току и внешний вид покрытия. С увеличением концентрации хрома (III) в электролите от 10 до 45 г/л и плотности тока 4 и 6 А/дм2 его содержание в сплаве растет соответственно с 2 и 3% до 13,5 и 14,7%.

Зависимость содержания хрома в сплаве от концентрации хрома (III) в электролите с высоким коэффициентом корреляции подчиняется полиномиальному уравнению:

коэффициент корреляции составляет R2=0,9993.

Во всем диапазоне концентраций хрома (III) в электролите при температуре 40-60°С и плотности тока 4 и 6 А/дм2 на катоде осаждаются плотносцепленные с основой блестящие покрытия сплавом никель-хром.

Выход сплава по току с увеличением концентрации хрома (III) в электролите с 10 до 45 г/л при плотности тока 4 и 6 А/дм2 снижается соответственно с 22,6 до 10,5% и с 26,1 до 14%. С повышением плотности тока выход сплава по току увеличивается.

Зависимость выхода сплава по току (ВТ) от концентрации хрома (III) подчиняется полиномиальной зависимости с высоким значением коэффициента корреляции

Коэффициент корреляции составляет R2=0,9969.

С увеличением температуры от 20 до 60°С при плотности тока 4 и 6 А/дм2 содержание хрома в сплаве увеличивается соответственно с 9,5 и 10,2 до 13 и 15%. Зависимость содержания хрома в сплаве (%) от температуры подчиняется полиномиальной зависимости с высокими значениями коэффициентов корреляции.

коэффициент корреляции составляет R2=0,9997.

Выход по току сплава с повышением температуры от 20 до 60°С при плотности тока 4 и 6 А/дм2 линейно растет соответственно от 10,5% и 14% до 16,5% и 20%, то есть с повышением температуры и плотности тока выход сплава по току растет.

Блестящие покрытия сплавом никель-хром получаются при температуре 40 и 60°С и плотности тока 4 и 6 А/дм2. При температуре ниже 35°С осаждаются матовые покрытия. Таким образом, можно рекомендовать температуру электролита 40-60°С и плотности тока 4 и 6 А/дм2.

С увеличением рН электролита от 4,0 до 5,0 содержание хрома в сплаве уменьшается, что связано с повышением прочности аммиачно-гликоколевого комплекса. Зависимость содержания хрома в сплаве от рН электролита подчиняется полиномиальному уравнению следующего вида:

коэффициент корреляции составляет R2=0,9983.

Выход сплава по току практически линейно растет с увеличением рН электролита, что связано с уменьшением содержания хрома в сплаве. В интервале рН от 4,0 до 5,0 при температуре 60°С, плотности тока 4,0-6,0 А/дм2 и концентрации хрома (III) 35-45 г/л осаждаются блестящие покрытия сплавом. При рН ниже 3,5 и выше 5,5 осаждаются менее блестящие покрытия, что связано с ухудшением качества блестящего никелевого покрытия.

Для оптимизации технологического процесса электроосаждения сплава было получено многофакторное уравнение, которое устанавливает зависимость критерия оптимизации с входными параметрами, влияющими на процесс.

Для сплава никель-хром критерием оптимизации является состав сплава, а входными параметрами - концентрация хрома (III) в электролите, плотность тока, температура и рН электролита. Математической моделью процесса является уравнение регрессии, связывающее критерий оптимизации - состав сплава (у) с входными параметрами (факторами): концентрация хрома (III) в электролите (x1), плотность тока (х2), температура (х3) и рН электролита (х4).

Для оптимизации состава электролита и режима осаждения с целью получения сплава никель-хром с содержанием 12-13% хрома, применили четырехфакторный метод планирования эксперимента. В таблице 1 приведены факторы, влияющие на изменение состава сплава, и их интервалы варьирования: x1 - концентрация хрома (III) в электролите; x2 - плотность тока, А/дм2; х3 - температура, °С; x4 - рН электролита.

Таблица 1
Условия планирования	Факторы
	x1	x2	x3	x4
Основной уровень	35	5,0	30	4,5
Интервал варьирования	5	1,0	10	0,5
Верхний уровень	40	6,0	40	5,0
Нижний уровень	30	4,0	20	4,0

Параметром оптимизации является процентное содержание хрома в сплаве (у), которое должно составлять 12-13%. В таблице 2 приведены данные по процентному содержанию хрома в сплаве, рассчитанные на основании химического анализа полученных сплавов и вычисленные на их основе коэффициенты регрессии.

Таблица 2
Содержание хрома в сплаве, %	Коэффициенты уравнения регрессии
у1=6,5	У9=8,6	b0=10,86	b23=0,04
У2=8,3	у10=11,6	b1=1,46	b24=0,04
У3=7,0	у11=10,3	b2=0,81	b34=0,11
у4=10,5	у12=13,3	b3=1,34	b123=-0,11
у5=8,2	У13=11,5	b4=l,54	b124=-0,11
у6=11,2	у14=14,5	bl2=0,11	b134=-0,04
У7=9,9	у15=13,2	b13=0,04	b234=-0,04
у8=12,9	у16=16,2	b14=0,04	b1234=0,11

После нахождения коэффициентов уравнения регрессии была проверена их значимость по критерию Стьюдента. Для этого были поставлены три параллельных опыта в центре плана на основном уровне для всех факторов. Результаты химического анализа полученных сплавов никель-хром показали, что сплав содержит хрома у1=11,4, у2=11,9, у3=12,4.

В результате проверки незначимые коэффициенты уравнения регрессии отбрасывались, а полученная модель проверялась на адекватность по критерию Фишера.

Уравнение регрессии, адекватно описывающее влияние технологических факторов на состав сплава никель-хром, имеет вид:

Как видно из уравнения, на состав сплава в значительной степени оказывают влияние единичные факторы: концентрация хрома (III) в электролите, плотность тока, температура и рН электролита. В меньшей степени оказывают влияние факторы взаимодействия: концентрация хрома (III) в электролите - плотность тока, температура - рН электролита, концентрация хрома в электролите - плотность тока - температура, концентрация хрома (III) в электролите - плотность тока - рН электролита. Такое влияние факторов на состав покрытия позволяет в процессе электроосаждения поддерживать состав сплава в заданных пределах путем изменения режима осаждения, не прибегая к корректированию электролита солями хрома (III).

Выведенные однофакторные полиномиальные уравнения зависимости состава сплава от концентрации хрома (III) в электролите, плотности тока, температуры и рН электролита, а также четырехфакторное уравнение регрессии служат для автоматического поддержания и регулирования состава сплава, следовательно, и свойств гальванического покрытия никель-хром при осаждении их на автоматизированных линиях.

Таким образом, оптимальными режимами электролиза для получения блестящих покрытий сплавом никель-хром являются: плотность тока 4,0-6,0 А/дм2, температура 40-60°С, рН 4,0-5,0.

Источники информации

1. Кудрявцев Н.Т. Электролитическое осаждение хрома и его сплавов // Итоги науки. Химия, электрохимия, электроосаждение металлов и сплавов. - М.: АН СССР. - 1966. - С.209-229.

2. АС 136992 СССР/Степанов С.Г., Малькова С.А. (Р.Ф.) // Бюл. Изобр. - 1961.

3. Соболева Л.И., Цупак Т.Е., Кудрявцев Н.Т.//Труды Московского химико-технологического института им. Д.И.Менделеева. - 1969. - Вып.62. - С.191-192.

4. АС СССР №144692/Кудрявцев Н.Т., Пшилусски А.Б. (Р.Ф.)//Бюл. Изобр. - 1962.

Способ электроосаждения покрытий сплавом никель-хром, включающий электролиз водного раствора сульфата никеля, аминоуксусной кислоты, отличающийся тем, что электролит дополнительно содержит хромокалиевые квасцы, 1,4 бутиндиол, сахарин, борную кислоту, сульфат аммония, рН электролита поддерживают в пределах 2,0-5,0, а нерастворимый свинцовый анод помещают в дополнительную анодную ячейку с раствором серной кислоты и разделительной анионообменной мембраной МА-40.

www.findpatent.ru

сплавы никеля хромовые покрытия - Справочник химика 21

Сплав никель—фосфор. Сплав обладает высокой твердостью, аналогичной твердости хромового покрытия по мере увеличения содержания фосфора и в результате термообработки при температуре 673—873 К твердость значительно возрастает. Скорость осаждения этого сплава составляет 0,07—0,1 мм/ч, что в 50 раз превышает скорость осаждения хрома. Основное назначение сплава — замена хромовых покрытий на деталях сложной формы, так как рассеивающая способность электролита значительно выше рассеивающей способности хромовых электролитов. Для получения сплава, содержащего 10—15% фосфора, рекомендован электролит № 3 из табл. 88. [c.157] Во-первых, для химического полирования и последующего анодирования требуется сравнительно небольшое количество операций. Типичный процесс потребовал бы всего половину от того количества операций и значительное сокращение трудоемкости, которая требуется при получении никель-хромового покрытия по методу, обычно применяемому для хромирования латунных, стальных деталей и деталей из цинковых сплавов. [c.78]

Стоимость отделочных деталей автомобиля, сделанных методом штамповки из алюминиевого сплава высокой степени чистоты и подвергнутых химическому полированию и анодированию, составляет почти половину стоимости аналогичных латунных деталей с никель-хромовым покрытием. Однако для окончательного решения о замене никель-хромового покрытия полированным алюминием необходимо иметь результаты сравнительных испытаний деталей на коррозионную стойкость в атмосферных условиях, которые до сих пор еще не получены. [c.79]

При плотности тока 1 а дм и температуре 25—30° получаются сплавы, содержащие 75% меди и 25% цинка. Иногда перед нанесением декоративного никель-хромового покрытия на алюминий вместо медного покрытия предварительно наносят латунное покрытие. Латунь повышает стойкость в отношении коррозии, но этот способ требует больших затрат. [c.315]

Применяя описанный способ подготовки под покрытие, можно наносить никель-хромовые покрытия на все виды алюминиевых сплавов, за исключением сплавов, содержащих больше 3% магния. Для них необходимо применять специальные способы подготовки поверхности, чтобы получить хорошее сцепление. [c.333]

Детали, которые испытывают давление, трение и др., изготовляют из пригодных для хромирования сталей с высокой твердостью после закалки. Хромовые покрытия с высокой адгезией трудно получить на закаленных или неподготовленных углеродистых сталях, на конструкционных сталях, низколегированных хромом, никелем и другими металлами, на некоторых видах чугуна и других сплавах. [c.75]

Сталь, алюминий и его сплавы, магний оксидированный, олово, свинец,серебро, молибден, цирконий Сталь, чугун, алюминий и его сплавы, никель, свинец, олово, хромовые, никелевые, цинковые и кадмиевые покрытия Сталь, чугун, в том числе с покрытиями, алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, цинк, кадмий, медь и ее сплавы, олово, серебро, молибден, цирконий Сталь, медь и ее сплавы, хром, никель, свинец, кадмий, цинк, серебро, нейзильбер [c.110]

Электроосаждение медных сплавов возможно при использовании сложных щелочных цианистых растворов в температурных пределах 30—90° С (в зависимости от используемого раствора). Латунные и бронзовые изделия могут получать покрытие при использовании анодов соответствующего состава сплавов, причем катодная производительность и состав электролитических осадков зависят от плотности тока, применяемого в процессе осаждения. Большинство осадков обладает довольно хорошим блеском, но выравнивание в основном плохое или отсутствует. Для декоративного использования стали применяют обычно тонкослойные осадки, без грунта или в сочетании с никелем в целях улучшения выравнивания. При этом обычно наносят лак, чтобы избежать потускнения под влиянием атмосферных воздействий. В некоторых случаях можно использовать декоративное хромовое покрытие, но осадки сплавов меди часто имеют высокие внутренние напряжения, что может привести к серьезному растрескиванию хрома. Электролитические осадки бронзы могут служить в качестве защитных грунтовых покры- [c.95]

В основном медь используется в качестве промежуточного слоя для никельхромового покрытия на стали. Сплавы меди с цинком используются в качестве декоративных покрытий, а также для улучшения адгезии резины к другим металлам. Оловянистая бронза применяется в качестве подслоя для хромового покрытия из-за дефицитности никеля. [c.90]

Активный хром переходит в растворы в виде ионов Сг +, а пассивный при растворении образует ионы СгОд (высшая валентность). Хромовые покрытия наносят на стали, медь и ее сплавы и некоторые другие металлы с подслоем меди или никеля и без подслоя. [c.20]

Замене платиновых электродов электродами из более дешевых металлов посвящено большое число работ. Кроме упомянутого авторами тантала, предлагались в кач( стве катодов сетки из вольфрама серебра хромово-никелевых сплавов , нержавеющей стали никеля, латуни, покрытой медью , и меди, покрытой серебром В качестве анодов предлагали пассивированное железо , хромированную сталь , свинец и графит Эти материалы не могут заменить платину во всех электро-аналитических осаждениях, но в отдельных случаях для осаждения того или иного металла они применялись с успехом. Доп. ред. [c.56]

Стандарт распространяется на электролитические никелево-хромовые и медно-никеле-во-хромовые покрытия, наносимые на изделия из сплавов на основе железа, цинковых сплавов, меди и ее сплавов и алюминия и его сплавов [c.646]

Хромовые покрытия получают из раствора, содержащего хромовый ангидрид 40. .. 50, муравьиную кислоту 300. .. 350 и 25 %-ный раствор гидроксида аммония 200. .. 210 г/л, при pH = 7. Анодом служат графитовые стержни. Электролит для осаждения сплава никель-хром содержит сульфата никеля 275. .. 300, ацетата хрома 10. .. 15, муравьиной кислоты 50. .. 55 и формиата натрия 30. .. 35 г/л. Процесс ведут при pH = 3. .. 3,5. Осадки — мелкозернистые беспористые, с высокой твердостью, коррозионной стойкостью и адгезией. [c.704]

Сплав алюминия, меди, магния и марганца (тип Н14). . Хромовые покрытия никеля на стали (N1 0,0125 мм). . [c.244]

Получение тонких покрытий железо-никель-хромовых сплавов повышенной коррозионной стойкости дает возможность экономии дорогой и дефицитной стали 18-9 [1, 2, 3]. [c.23]

Ввиду этого потенциал хромового покрытия во всех известных случаях электроположительнее железа, и потому для железа и его сплавов хромовое покрытие является лишь механическим защитником. Хромовые покрытия крайне пористы даже в толстых слоях, и потому хромирование для защиты от коррозии осуществляется лишь после нанесения на поверхность изделия промежуточных покрытий другими металла.ми, например медью, никелем. В этом случае хром лишь предохраняет нижележащие слои от механических повреждений и сохраняет декоративный вид изделия. Процесс комбинированного защитно-декоративного покрытия, когда наружным слоем является хром, называется декоративным хромирование м . Декоративное хромирование получило широкое применение для покрытия наружных частей деталей машин, приборов, а также предметов домашнего обихода. Толщина слоя хрома при декоративном покрытии не превышает 1 (л. [c.281]

Сплав, содержащий 50—65% 5п, имеет определенные преимущества перед хромовыми покрытиями, особенно там, где предъявляются повышенные требования в отношении декоративных свойств. Декоративное хромирование с подслоем меди и никеля может быть заменено осаждением сплава 5п—N1 с медным подслоем без промежуточного никелирования. Покрытие 5п—N1 при определенных условиях электролиза получается блестящим непосредственно из электролизера без последующей полировки поверхности. По внешнему виду это покрытие имеет бледно-розовый оттенок. Покрытие сплавом 5п—N1 может применяться также вместо лужения, когда к покрытию предъявляются более высокие требования в отношении механических свойств. [c.208]

Так возникла задача получить циркуляционным методом защитное покрытие на никель-хромовых сплавах, содержащее рациональное количество алюминия, хрома и ниобия. [c.95]

Электролитические слои хрома хорошо сцепляются со сталью, никелем, медью и ее сплавами при тщательном проведении подготовительных операций и соблюдении режима хромирования. Наносить поверх хромовых покрытий другие металлы трудно, так как в этом случае сцепление отсутствует (из-за окисной пленки на хроме). [c.219]

Для определения целесообразных областей применения никель-фосфорных покрытий в качестве износостойкого материала необходимо знать величину их весового износа в сравнении с другими хорошо зарекомендовавшими себя износостойкими материалами, например с хромовыми покрытиями. При этом прежде всего необходимо знать износостойкость никель-фосфорных покрытий при трении в паре с такими широко распространенными в машиностроении материалами, как сталь, чугун, медные и алюминиевые сплавы. [c.59]

Покрытие сплавом, содержащим 50—65% олова и 35—50% никеля, имеет определенные преимущества перед хромовыми покрытиями, особенно там, где предъявляются повышенные тре- [c.39]

При покрытии химическим никелем деталей с целью повышения их износостойкости термообработка также является обязательной операцией, так как в отсутствие ее покрытие претерпевает разрушение и может отслаиваться от металла основы. Нагревание при оптимальных условиях с учетом состава сплава N1—Р, приводящее к изменению его структуры, увеличивает стойкость против фрикционного износа. Износостойкость сплава N1—Р после его термообработки значительно выше, чем никеля, полученного электролитическим путем, и почти такая же, как твердого хромового покрытия. Относительно лучшие результаты дает применение сплава, содержащего 6—7 % Р, подвергнутого термообработке в течение 1 ч при 400—600 °С. Весьма существенное повышение износостойкости достигается применительно к алюминиевым сплавам. Износ в условиях смазки образца Д1Т в паре со сплавом Д1Т в 26 раз меньше, чем при трении с образцом без покрытия. Износ никелированного образца при этом в 20 раз ниже. Суммарная потеря массы пары трения Д1Т—N1—Р в 24 раза меньше, чем пары Д1Т—Д1Т [141, с. 78]. [c.208]

Еще одна методика электрохимического испытания, получившего наименование ЕС-испытание, опубликована Сауером и Баско в 1966 г. Вероятно, это последнее из наиболее ускоренных коррозионных испытаний качества изделий с никель-хромовыми покрытиями, наносимыми либо на сталь, либо на цинковый сплав. Электродный потенциал испытуемых образцов поддерживался потенциостатически равным 0,3 В. Образец являлся анодом по отношению к каломельному электроду сравнения в растворе, содержащем нитрат и хлорид натрия, азотную кислоту и воду. Анодный ток подавался циклически 1 мин — подача тока 2 мин — отключение. Максимальная плотность тока не превышала 3,3 мА/см . На практике такое значение плотности тока является предельным для изделий, имеющих никель-хро-мовые покрытия. [c.164]

Соляная кислота ( Концентрирован ная (уд вес 1,19) То же Разбавленная Высокая Обычная Обычная Вольфрам, тантал, золото, иридий, родий, эбонит (до 66°). мягкая резина (до 110°), продо-рит (до 80°), горная порода—андезит, стекло, бакелет Те же и, кроме того, железокремнистый сплав (14—16% Si), свинец (медленно разрушается), керамика (трубопроводы, насосы), эбонитовая обкладка (например, железных труб) Те же, что и для концентрированной при высокой температуре й, кроме того, железокремнистый сплав (14—16% S ), твердый свинец (с добавкой сурьмы), алюминиевая брон , ыед-ноникелевые сплавы, кремнистая медь, никель, хромовое покрытие, молибденовое покрытие [c.36]

Более высокая стойкость в отношении коррозии. Коррозионная стойкость химически полированного и анодированного алюминия выше, чем у никель-хромового покрытия. Это относится не только к коррозии основного металла, которая зависит от толщины никелевого покрытия, но также и к питтинговой коррозии на хромовом покрытии, что невозможно устранить увеличением толщины покрытия. Установлено, что алюминиевые сплавы, подвергнутые химическому полированию и анодированию, обладают очень высокой стойкостью в отношении коррозии как при испытаниях на открытом воздухе, так и при ускоренных испытаниях. [c.78]

Защитно- декоратив- ное Трехслойное покрытие медь никель хром Двухслойное покрытие медь олово — никель (сплав) 36 15 0,5 36 1о Детали, требующие защитно-де-коративной отделки Толщина хромового покрытия средняя расчетная. Необходима механическая гл-жцеВ к -полировка подслоев [c.934]

КЭП серебро—оксиды рения наносят на детали работающие прн повышенных температурах (до 700 С). Коэффициент слтгого трения этого КЭП по стали при комнатной температуре составляет 0.06—0.07 При высокнА нагрузках и температурах износостойкость н антифрикционные свойства КЗП серебро—окснд рения превосходит такие покрытия, как графитовые, сплавом никеля с фосфором, КЭП с графитом. хромовые и др. [c.195]

Внещний вид хромовых покрытий зависит от природы металла основы и метода обработки его поверхности. На стали и цинковых сплавах осаждаются более матовые покрытия (даже на полированной поверхности), чем на меди или никеле при равных условиях электролиза и щероховатости поверхности деталей. [c.94]

В. С. Борисов и С. А. Вишенков [387] нашли, что химическое никелирование без термообработки не влияет на усталостную прочность стали. Термообработанные никель-фосфорные покрытия, осажденные из кислых растворов, значительно снижают усталостную прочность (на 41—42%). При толщине 35 мк никелевое покрытие снижает усталостную прочность стали в такой же мере, как и хромовое покрытие толщиной 200 мк. Осадки, полученные из щелочных растворов, в меньшей степени снижают усталостную прочность, чем осажденные из кислых растворов. При толщине покрытия 35 мк снижение усталостной прочности стали ЗОХГСА составило 16,5%, что сравнимо со снижением предела усталости для стали с хромовыми покрытиями такой же толщины. С увеличением толщины никелевого покрытия усталостная прочность стали снижается. Усталостная прочность алюминиевого сплава Д1Т после химического никелирования не изменилась, а чистого алюминия возросла на 38% (при толшине покрытия 30 мк). [c.113]

Кроме того, в работах П. Т. Коломыцева [47, 48] показано, что введение хрома в алитированный слой повышает пластичность и устойчивость покрытия против рассасывания при эксплуатации хромоалитированных никель-хромовых сплавов, т. е. хром обладает еще и барьерными свойствами. [c.94]

Электролитическое осаждение не всегда дает надежные результаты. Среди извеЬтных электроосажденных покрытий сравнительно большей жаростойкостью обладают покрытия из хрома и из сплава хром — никель [429]. При толщине 40—50 мк эти покрытия защищают углеродистую сталь 30 в течение нескольких тысяч часов в условиях температур 600—700° в атмосфере воздуха. Хромовое покрытие лучше других противостоит также воздействию паров V2O5. [c.333]

При использовании электроосажденного хрома для защиты расположенного под ним металла от коррозии обычно применяют значительную толщину покрытия из-за его высокой пористости и тенденции к растрескиванию. Так как такие покрытия очень дороги и получаются не совсем блестящими (полирование хрома — процесс трудный), то на практике обычно применяют защитный подслой (обычно никель) для защиты сплавов на железной основе или цветных металлов. Однако в том случае, когда требуется высокая стойкость к истиранию или для технических целей, твердые хромовые покрытия обычно наносят непосредственно на сталь и другие металлы. Толщина покрытия приблизительно 0,5 мм по сравнению с толщиной 0,00025— 0,0020 мм декоративных хромовых покрытий на никелевый подслой. [c.448]

chem21.info