Способ подготовки поверхности вольфрама и его сплавов перед гальваническим меднением или никелированием

Способ подготовки поверхности вольфрама и его сплавов перед гальваническим меднением или никелированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (n} ш 4 С 25 0 5/38 Ю, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ СФ (21) 3790208/22"02 (22) 13.09.84 (46) 07.04.86. Бюл. В 13 (72) В.М. Нагирный, В.А. Луговая, Т.Н. Каличевская и Т.И. Бадан (53) 621.3.035.54:669.248(088.8) (56) Гинберг А.И. Технология гальванопокрытий. Л.: Судпромгиз, 1962, с. 207-208.

Васько А.Т. Электрохимия вольфра" ма. Киевл Техника, 1969, с. 46-50. (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ВОЛЬФРАМА И ЕГО СПЛАВОВ ПЕРЕД

ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ МЕДНЕНИЕМ ИЛИ НИКЕЛИРОВАНИЕМ, включающий обезжиривание, травление, химическую активацию и предварительное никелирование, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытий, покрываемую поверхность перед предварительным никелированием кадмируют.

Пример 2 (известный .способ) . Проводят обдувку корундом, обезжиривание, химическое травление, электрохимическое травление, химическую активацию, предварительное хромирование в стандартном электролите, меднение или никелирование.

Пример 3. Проводят обдувку корундом, обезжиривание, химическое травление в растворе едкого кали (300-350 г/л) при 60-70 С в течение 3-4 мин, электрохимическое травление в растворе едкого кали (300-350 г/л) при D g = 6-7 А/дм г в течение 10 мин, химическую активацию в растворе концентрированной азотной кислоты и концентрированной фтористо-водородной кислоты, взятых в соотношении 3:1,при 18-25 С ь в течение 5-10 с, нанесение кадмия|

I ,из электролита состава, г/л:

Сернокислый кадмий 60-65

Трилон Б 90-95

Едкий натр 20-25

Сернокислый аммоний 140-150 при

D „= 1-2 А/дм

2 в течение

18-25 С

«о

3-5 мин

Предварительное никелирование в электролите состава, г/л:

Хлористый никель 150-200

Соляная

50-100

18-25 С

5-10 А/дм

8-10 мин. кислота при плотности тока в течение

1 12

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к подготовке поверхности вольфрама к нанесению гальванических покрытий, и может быть применено в машиностроительной и авиационной отраслях промышпенности.

Цель изобретения — повышение прочности сцепления покрытий.

Пример 1 (известный способ). Проводят следующие операции: обдувку корундом, обезжиривание, химическое травление, электрохимическое травление, химическую активацию, предварительное никелирование в хлористом электролите, меднение или никелирование.

22713 2

Затем проводят меднение из электролита состава, г/л:

Сернокислая медь 200-250

5 Серная кислота

Этиловый

50-70

8-10 мл/л

18-25 С г

1-2 А/дм спирт при плотности тока при перемешивании 2-3 A/äì г до требуемой толщины.

Никелирование из электролита состава„ г/л:

Сернокислый никель

Хлористый

20 никель 10-12

Серьокислый натрий

Сернокислый магний

210-230

80-90

80-90

55-70 С, 3,4-3,6

3-5 А/дм

25 при рН плотности тока до требуемой толщины.

З0 Сравнительный анализ эффективности способа осуществляют путем сопоставления результатов количественной оценки прочности сцепления покрытий никелем и медью с основой из вольфрама. Для покрытий используют термостатированную ячейку из винипласта емкостью 5000 мл. Образцами служат пластины из вольфрама, изготовляемые путем спекания прессованных паровиков, размером 50 30 к3 мм. Покрытие толщиной 250 мкм осаждают на образец в виде полоски шириной 20 мм, причем участок образца с одного торца длиной 20 мм готовят только путем предварительного

45 обезжиривания и химического травления для получения легко отрывающейся от соответствующей основы полоски покрытия. Оценку прочности сцепления производят по методу отрыва на

50 разрывной машине РМ-65 при скорости активного захвата 0,1 мм/мин (по среднему значению трех измерений) .

Металлографические исследования проводят на . поперечных шлифах образцов с покрытием с помощью микроскопа МИМ-8.

Результаты испытаний представлены в табл. I.

1222713

Таблица 1

Оценка прочности сцепления, кг/мм

Покрытие

Предлагаемый способ

Известные способы (6

4 ) 5

Кадмиро- " вание, 10; никелирование, 8

Кадмирование, 7; никелирование, 8

Кадмирование, 5; никелирование, 8, Кадмирование, 3, никелирование, 8

Никелирование, 8-10

Хромирование, 8-10

Предварительный подслой и время его нанесения, мин

Медное

250 мкм

15

15 вое, 250 мкм

20

Результаты металлографических исследований показывают, что при осуществлении предлагаемого способа кадмий располагается на границе раздела основа-покрытие в виде тонкого несплошного слоя толщиной не более

0 5 мкм.

Величина адгезии в оптимальных условиях (примеры 3 и 4) приближается к значениям прочности на разрыв соответствующих покрытий (для меди 25-30 кгс/мм, для никеля 45к

60 кгс/мм ).

Испытания на прочность сцепления проводят по методу нагрев-резкое охлаждение.

Покрытие медью.и никелем толщиной 250 мкм наносят на образцы из вольфрама, подготовленные по известному и предлагаемому способам.

Режим испытаний: нагрев в муфельо ной печи до 800+10 С, выдержка

15 мин; охлаждение на воздухе или в воде.

Оценку производят путем сравнения состояния покрытия после испытания по трем образцам.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что покрытия на образцах из вольфрама, подготов" ленные по предлагаемому способу, характеризуются прочностью сцепления толстослойных покрытий, достаточной для обеспечения надежной их эксплуатации в жестких условиях.

Положительный эффект, достигаемый "-а счет предварительного кадми1и ровання поверхности вольфрама, обусловлен тем, что кадмий, блокируя активные участки поверхности вольфрама, резко повышает перенапряжение водорода и подавляет его выделение в процессе предварительного никелирования. Это обеспечивает благоприятные условия для осаждения на катодной поверхности равномерного и качественного подслоя никеля, выполняющего роль активной связки между покрытием и основой.

Предлагаемый способ прост при осуществлении в любом гальваническом производстве машиностроительных предприятий, позволит резко сократить затраты на предел покрытий деталей из вольфрама и его сплавов и обеспечить надежную прочность их сцепления с основой в любых условиях эксплуатации, в том числе при воздействии переменных механических и тепповых нагрузок.

122271I3

Таблица 2

Состояние покрытия после испытания

Покрытие

Охлаждение в воде

Известный

Известный Предлагаемый

Предлагаемый

Отслоений нет

Почти пол- Отслоений нет ное отслое-

Медь ние на всех образцах

Вздутие и от- То же слоение по

Никель краям на всех образцах по кромке

Составитель B.Áåëorëàçoâ

Техред Н.Бонкало Корректор B.Ïàòàé

Редактор В.Петраш

Тираж 615 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1672/26

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вздутие по всей поверхности на всех образцах

Полное от-,:, слоение на всех образцах

На одном образце незначительное отслоение