Раствор для анодной обработки стальных деталей

Раствор для анодной обработки стальных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскив

Социалистических

Республик

<н775188 (61) Дополнительное к ввт, свид-ву— (22) Заявлено 25,1078 (21) 2678739/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 30.10,80,, Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30,10,80 (51)М. Кл.з

С 25 D 5/34

С 25 D 9/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

621.357. .9(088.8) (72) Авторы изобретения (7! ) 3 а яв итель (54) РАСТВОР ДЛЯ АНОДНОИ ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕИ

Наиболее близок к изобретению раствор для анодной обработки (декапирование) стальных деталей перед нанесением гальванических покрытий (меднение в пирофосфатном электролите),содержащий цирофосфат щелочного металла, например натрия P) .

Однако использование пирофосфата натрия требует применение высо10 кой плотности тока (5-6 А/дм ), которую трудно обеспечить при обработке деталей в ваннах колоколь ного и барабанного типа. Продолжительность обработки (0,5-1,0 мин), 15 при работе с большим количеством деталей, не обеспечивает удовлетворительной пассивации внутренней поверхности сложнопрофилированных деталей, в результате чего наблю20 дается шелушение покрытия в местах углублений, сцепление с основой составляет для латуни и меди соответственно 5 и 7 гибов.

Цель изобретения — повышение адгезии покрытий с основой.

Достигается это тем, что раст- . вор дополнительно содержит калий кислый фосфорнокислый и калий сернокислый, а в качестве пирофосфа30 та щелочного металла-калий пирофосИзобретение относится к подготовке поверхности металлических иэделий перед нанесением гальванических покрытий,в частности к электрохимическому пассивированию поверхности стальных деталей перед нанесением медных и латунных покрытий в пирофосфатном электролите.

Известно электрохимическое пассивирование стальных деталей перед электролитическим меднением в 3— или 10%-ном растворе азотной кислоты или в кипящем растворе (135-143 С), о содержащем 600 г/л едкого натра и

150 г/л нитрита натрия (1).

Однако раствор азотной кислоты является агрессивным, деталь в нем сильно травится, что приводит к изменению ее размеров. Сцепление с основой (адгезия) после обработки в этом растворе составляет для латунных и медных покрытий соответственно 1 и 8 гибов (по методу гиб с перегибом ).

Использование кипящего раствора, содержащего высокую концентрацию едкого натра, является опасным в работе, а кроме того, необходима последующая длительная отмывка деталей от щелочи.

В.И.Баранов, Л.П.Костромина, Г.Г.Лаврентьева и A.Н.Истратова

775188

Состав раствора для пассивирования, г/л

Режим пассивирования

Потенциал в растворе латуни рования,B сохрапотенв раслатуанин, Пирофоскислый ., фосфорй

Продолжительность, мин, Плотность тока, A/äè 2 рН

Калий сернокислый

10 40 9,0

20 50 10,5

) 30

-О, 12

-0, 06

-0,08

-0,02

-О, 12

-0,08

-0,06

-О, 06

-0,12

0,8

140

r 30

1,0

160

150

) 30

0,9

45 10» 0

20 50 11 0

)40

0,8

160

30

0,7

50 10,5

50 10,5

30 10,0

60 10,0

50 9 0

160

1,0

160.6

)30

1,0

130

)30

0,8

170

20

160 форнокислый при следующем соотношении компонентов, г/л, КалиЯ пирофосфорнокислый 140-160

Калий кислый фосфорнокислый 10-20

Калий сернокислый 40-50

Пассивирование рекомендуют проводить при рН 9-10,5 н 20-30оС» анодной плотности тока 0,8-1,0 A/äì в течение 20-30 мин.

Раствор готовят путем отдельного растворения входящих в его состав компонентов в воде. Полученные растворы сливают в рабочую ванну и доводят объем водой до нужного уровня.

Кислотность раствора корректируют

10%-ной серной кислотой или 10%-ным едким кали-В процессе обработки на поверхности деталей образуется тонкая пассивная пленка и создается потенциал поверхности, равный или более -0,12 В, при котором исключается контактное осаждение меди на поверхности стальных деталей в электролитах, например меднеиия или латунировання, имеющих рН 9,8, в результате чего достигается прочное сцепление покрытий с ос:новой. Прочность сцепления покрытий .с основой проверяют в процессе изготовления деталей, так как покрытые латунью детали в процессе их изготовления подвергаются деформации при операциях четырехкратной вытяжки.

Кроме того, прочность сцепления про- веряют смятием деталей на прессе.

Отслаивания латунного покрытия не происходит.

Детали, покрытые медью, в процессе их изготовления подвергаются термообработке и в случае неудовлетворительного сцепления н процессе термообработки на поверхности деталей появляется вздутие (пузыри).

При обработке деталей перед покрытием в предлагаемом растворе в процессе термообработки отслоения медного покрытия не наблюдается..

Сцепление медных и латунных покрытий со стальной основой составля»5 ет 9-10 гибов. (Детали беэ покрытия выдерживают до поломки 13 гибов).

Введение в предлагаемый раствор калия сернокислого повышает его электропроводность» благодаря чему

;ф обеспечивается пассивирование поверх-. ности у сложнопрофилированных деталей, кроме того, уменьшается напряжение на ванне, Введение в раствор калия кислого фосфорнокислого позволяет поддерживать постоянным рН раствора и, следовательно, получать в течение длительного времени работы раствора требуемый потенциал поверхности (равный или более -128), причем безразлично вводится одно-или двухэамещенный фосфорнокислый калий..

Результаты приведены в таблице.

775188

Формула изобретения

10-20

40-50

Составитель В.Бобок

Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор Г. Наэаоова

Редактор А.Соловьева

Заказ 7664/35 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, _#_-35, Раушская наб., A.4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, более положительный потенциал (Ъ-0,12В) получается и при более низких и более высоких концентрациях компонентов в растворе и более высоких значениях рН и плотности тока. Однако несмотря на это меньшую концентрацию компонентов применять нецелесообразно, так как это вызывает более частую корректировку раствора. Более высокие концентрацию, рН и плотность тока не следует применять из экономических соображений.

Таким образом, сталь запассированная в предлагаемом растворе до потенциала -0,12В может быть с успехом покрыта медью или латунью в 15 пирофосфатных электролитах при значениях рН 8,5-9,8 вследствие того, что пассивная пленка в этих условиях препятствует реакции контактного обмена в течение 30-40 мин даже при 26 условии перемешивания деталей s барабане или колоколе.

Кроме того, предлагаемый раствор имеет состав близкий к составу пирофосфатных электролитов,применяеьых2 для нанесения покрытий из меди и ее сплавов,что позволяет унифицировать технологический процесс в целом и предотвращает занесение посторонних химикатов s ванну нанесения покрытий.

Раствор для анодной обработки стальных деталей перед нанесением гальванических покрытий, содержащий пирофосфат щелочного металла, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения адгезии покрытий с основой, он дополнительно содержит калий кислый фосфорнокислый и калий сернокислый, а в качестве пирофосфата щелочного металла — калий пирофосфорнокислый при следующем соотношении компонентов г/л

Калий пирофосфорнокислый 140-160

Калий кислый фосфорнокислый

Калий сернокислый

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каданер Л.И. Равномерность галь- ванических покрытий, Харьков, "Издательство .харьковского университета", 1960, с. 370-373.

2. Вайнер Я.B. и др. Справочник по защитно-декоративным покрытиям.

М;Л.,- Машгиз, 1951, с. 140.