ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2024
Просмотров: 59
Скачиваний: 2
кой желатины в количестве 1 г/л увеличивается содер
жание |
олова в сплаве. При плотности тока, равной |
3 а/дм2, |
25 мк осаждается за 30 мин. |
С п л а в |
Эп — Со |
осаждается |
из пирофосфатного |
раствора (электролит № 4, табл. 24) |
с содержанием оло |
||
ва в сплаве |
13— 100% |
[68]. При введении в электролит |
хлористого никеля можно получить тройной сплав Бп — N1 — Со.
СПЛАВЫ НИКЕЛЯ, ЦИНКА, ЖЕЛЕЗА И КОБАЛЬТА
В целях повышения коррозионной стойкости и твер дости цинковых покрытий применяется легирование цин ка никелем.
При 12—28% -ном содержании никеля в сплаве микро твердость покрытия в 6—7 раз выше микротвердости цинка. Покрытие с высоким содержанием никеля явля ется катодным по отношению к стали и может служить защитным покрытием только при условии беспористости.
С п л а в 2 п — N1 Рама Чар [66] предлагает осаж дать в электролите, состав и режим работы которого при ведены в табл. 26, 27 (электролит № 1). От цианистого и аммиакатного электролитов для осаждения сплава 2п — № пирофосфатный электролит отличается высокой рассеивающей способностью, более высокими катодными плотностями тока и хорошей устойчивостью. Микротвер дость сплава составляет до 450 кГ/мм2 по Виккерсу.
Никель вводится в электролит в виде хлорида, цинк в виде пирофосфата. Материалом анодов служат сплав 2п — № или чистые металлы N1 и 2п. При этом надо учитывать, что растворение никелевых анодов происхо дит со 100%-ным выходом по току, а цинковых ано дов— с 75%-ным. Плотность тока влияет на состав сплава лишь в области более низких значений при осаж дении сплавов с большим содержанием цинка.
60
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т аблица |
26 |
||
Состав пирофосфатных электролитов для осаждения сплавов |
|
|
||||||||||
никеля, |
цинка |
и |
железа, |
г/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер электролита |
|
|
||
|
Компонент |
|
|
|
1 [«¡1 |
2 1'51 |
3 |
176] |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
N1 в п е р е с ч е т е |
н а м е т а л л и ч е с к и й |
17,6 |
17,6 |
|
____ |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zn в п е р е с ч е т е |
н а |
м е т а л л и ч е с к и й . |
19,6 |
— |
|
19,6 |
||||||
К4Р2О7 |
в п е р е с ч е т е н а |
Р2С>7— . |
260,6 |
174,0 |
174,0 |
|||||||
№С12 -6Н20 ........................................... |
|
|
|
|
|
|
— |
71,4 |
|
— |
|
|
...........................................РеС1з •6Н20 |
|
|
|
|
|
|
— |
27,0 |
27,0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И е в п е р е с ч е т е |
н а |
м е т а л л и ч е с к о е |
|
— |
5,6 |
|
5,6 |
|
||||
^ПзРгО?......................................................... |
|
|
|
|
|
|
— |
|
56,4 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тиблица |
27 |
||
Режим работы пирофосфатных электролитов для осаждения |
|
|
|
|||||||||
сплавов |
никеля, цинка |
и |
железа |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер электролита |
|
|
||
|
Показатель |
|
|
|
1 |
(661 |
2 175) |
3 |
[76] |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
p H ................................................................. |
|
С |
|
|
|
|
|
9,0 |
8,3 |
9,5 |
|
|
Температура, |
|
|
|
|
|
60 |
60 |
60 |
|
|||
Катодная плотность тока при пере |
|
|
|
|
|
|
||||||
мешивании, а/дм2 |
............................ |
|
|
|
0 ,2 5 -1 5 |
0,35—3,5 |
0,35-8,4 |
|||||
Анодная плотность тока, а/дм2 |
|
— |
0,09—0,9 |
|
— |
|
||||||
Катодный выход по току, % |
% • |
9—49 |
32-41 |
|
|
|
||||||
Содержание никеля в сплаве, |
21—84- |
|
|
|
- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С п л а в ы |
Ре — N 1 |
и |
N¡ - 7 - Со обладают хороши |
ми магнитными свойствами, повышенной твердостью и высоким сопротивлением механического износу. Сплав КЧ — Со применяется для изготовления матриц при прес совании пластмасс, деталей счетно-вычислительных и
61
звукозаписывающих устройств, дли покрытий стереоти пов в полиграфии.
Сплав Ие — № тина пермаллой с высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой исполь зуется в радиотехнике и приборостроении, где необходи-
Рис. 27. Кривые зависи |
Рнс. 28. Кривые катодной по |
|||
мости |
состава сплава |
ляризации при осаждении спла |
||
Ре—N1 от катодной плот |
ва Ре—N1 при температурах: |
|||
пости |
тока и |
температу |
7 — 80°; 2 — 70°; Я — 60°; |
4 — 50°; |
ры: |
|
|
||
2 — 50°; |
2 — 60°; 4 — |
5 — 40° С. |
|
|
1 — 40°; |
мы сплавы. Кроме |
того, |
||
70°: 5 — 80° С. |
|
сплав Ре—N1 может быть применен для защиты деталей от коррозии взамен нике левого покрытия при условии, что содержание железа в сплаве не превышает 40% [43].
Основным недостатком хлоридно-сульфатного элек тролита для осаждения сплава Ре — № является боль шая хрупкость получаемых покрытий и недостаточная адгезия (осадки растрескиваются и отслаиваются). Из пирофосфатного электролита получают блестящие глад кие осадки сплава Ре — № с хорошим сцеплением с ос новой при содержании никеля в сплаве от 4 до 87%.
Электролиз рекомендуется вести в электролите (см. табл. 26, 27). Состав сплава зависит от температуры
62
раствора (рис. 27). С повышением температуры содер» жание никеля в покрытии возрастает. При подогреве электролита поляризационные кривые сдвигаются в сто рону электроположительных значений (рис. 28).
Выход |
сплава |
по |
току |
|
|
|
|||
увеличивается с возрастани |
|
|
|
||||||
ем плотности |
тока |
и |
pH |
|
|
|
|||
(рис. 29). Добавка цитрата |
|
|
|
||||||
аммония |
в |
этом |
по |
случае |
|
|
|
||
уменьшает |
выход |
току, |
|
|
|
||||
поэтому введение ее в пиро |
|
|
|
||||||
фосфатный электролит |
для |
1А |
23 |
П2 |
|||||
осаждения |
сплава |
Ре — N1 |
|
|
Ак,Ф”2 |
||||
не рекомендуется. |
|
|
|
Рис. 29. Кривые зависи |
|||||
Сплав |
№ — Со |
можно |
|||||||
мости катодного |
выхода |
||||||||
осадить из сульфатных, хло |
по току от плотности то |
||||||||
ристых и |
борфтористоводо- |
ка, pH и добавок цитра |
|||||||
родных электролитов, а Ие— |
та аммония при осажде |
||||||||
N1 — из сульфатных |
и |
хло |
нии сплава Ре—Ни |
||||||
1 — рН=8,3 с |
добавкой 20 г!л |
||||||||
ристых. Рама |
Чар |
[74, |
75] |
цитрата аммония; |
2 — рН-= |
||||
рекомендует пирофосфатные |
= 7-.-2; 3‘ - - pH” 8,3; 4 — |
||||||||
|
|
рН=9,2 |
|||||||
электролиты. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Характеристики пирофосфатного и хлоридно-сульфат- |
|||||||||
ного электролитов для осаждения сплава N1 — Со можно |
|||||||||
сравнить |
по |
табл. |
28, |
29 |
[75]. |
|
|
В пирофосфатном электролите сплав осаждается при меньшей концентрации никеля, однако покрытие полу чается того же состава, что и при осаждении в хлорид- но-сульфатном электролите.
Пирофосфатный электролит •отличается более высо кой рассеивающей способностью, высоким выходом по току, устойчивостью и простотой контроля. Скорость осаждения покрытия значительно больше, чем в хлоридносульфатиом электролите.
63
Т аблица 2S
Состав пирофосфатного и хлоридносульфатного электролитов для осаждения сплава Ni — Со, г/л
|
Электролит |
|
Компонент |
пирофосфат- |
хлоридно- |
|
||
|
ный |
сульфатный |
NiCIs •6Н20 .......................................... |
71,4 |
45 |
NiS04 •7Н20 .......................................... |
— |
24,0 |
СоС12 •6Н20 .......................................... |
23,8 |
— |
C0 SO4 •6 Н20 .......................................... |
--. |
15 |
P2O Î ......................................................... |
174 |
— |
Цитрат а м м о н и я ................................... |
20 |
— |
Ni в пересчете на металлический . |
17,6 |
61,55 |
Со в пересчете на металлический . |
5,9 |
3,37 |
Формиат н а т р и я ................................... |
— |
35 |
...................................................Н3 ВО3 |
— |
30 |
|
|
|
(NH4)2S 0 4 .................................................. |
— |
2,5 |
Формальдегид........................................... |
— |
1 |
Рис. 30. Кривые катодной поляризации при осажде нии сплава Со—N1:
( / - 8 0 е; 3 - 6 0 ° ; |
5 — 40° С); |
Со |
(?), № (4). |
Выделение никеля, кобаль та и сплава N1 — Со из пиро фосфатных электролитов со провождается большой поля ризацией (рис. 30). Подогрев электролита смещает поляриза ционные кривые в сторону элек троположительных значений.
При соблюдении оптималь ных условий выход сплава по току высок. На величину выхо да по току большое влияние оказывают плотность тока, pH электролита и интенсивность перемешивания.
64
|
|
|
|
|
|
|
Т аблица 29 |
Режим работы пирофосфатного и хлоридно-сульфатного |
|
||||||
электролитов осаждения |
сплава N1 — Со, г/л |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Электролит |
|
|
Показатель |
|
|
|
пирофосфат |
хлоридно- |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
ный |
сульфатнмй |
p H ................................................................ |
|
|
|
|
|
9,3 |
3,7 |
Температура, ° |
С .................................... |
|
|
|
60 |
60 |
|
Удельное сопротивление, ом ■см |
. |
4,65 |
10,08 |
||||
Напряжение, в |
.................................... |
|
|
|
1,1—2,3 |
0,7—2,1 |
|
Перемешивание, |
об1мин . . . |
. |
0 |
800 |
|||
Катодная плотность тока, а/дм2 |
. |
0 ,7 5 -8 ,4 |
0 ,3 5 -8 ,4 |
||||
Анодная плотность тока, а/дм2 |
|
0,1—2,1 |
0,1—2,1 |
||||
Катодный выход по току, % |
• |
|
63—99 |
57—73 |
|||
Анодный выход |
по току, °/о . |
|
87 |
98 |
|||
Рассеивающая |
способность |
по |
Тар- |
|
* |
||
даму, % |
.................................................. |
|
|
|
|
0,0316 |
0,0139 |
Содержание N1 в покрытии, % |
|
69—74 |
69—75 |
||||
Время |
осаждения |
12,5 |
мк |
при |
|
16 |
|
2,8 а!дм2, |
м и н ........................................... |
|
|
|
|
10 |
|
При понижении pH выход по току падает, а при пере |
|||||||
мешивании электролита (кривая /, |
1200 об/мин), и уве |
личении плотности тока — возрастает (рис. 31).
Состав сплава зависит от pH, присутствия цитрата аммония и перемешивания (кривая 6, при 1200 об/мин) электролита (рис. 32).
Чем выше водородный показатель, тем больше содер жание никеля в сплаве. Это подтверждается кривыми катодной поляризации, представленными на рис. 33.
65
С п л а в ы Ъ п — Ре рекомендуются как защитные и антифрикционные покрытия. Однако Н. Т. Кудрявцев [19] утверждает, что электролитический сплав Ъп — Ре обла-
Рис. 31. Кривые зависи мости катодного выхода по току от плотности то ка, pH электролита при осаждении сплава Со—N1:
I |
— рН = 10,1; 2 |
— рН = 8,3; |
3 — |
p H — 9,3; -/ — |
pH-10,1. |
Рис. 32. Кривые зависимости состава Со — N1 от катодной плотности тока, pH электроли та, концентрации цитрата ам мония:
/ |
— |
без |
цитрата |
аммония, рН=9,3; |
|
2 |
— |
прн цитрате аммония 5 г / л , рН = |
|||
=9,3; 3 — |
при цитрате аммония 20 г ! л , |
||||
рН = 8,3; |
4 — то |
же, |
рН=9,3; 5 — то |
||
же, |
pH = 10,1; 6 — |
то |
же, рН=9,3. |
дает повышенной хрупкостью и не отличается коррозион ной стойкостью.
Покрытия сплавом 2п — Ре, получаемые из сульфат ных электролитов, обладают большими внутренними на пряжениями, причем на состав сплава резко влияют колебания pH и плотности тока. Рама Чар [76] предла гает применять пирофосфатный электролит, в котором при высоких плотностях тока состав сплава практически постоянен (электролит № 3, см. табл. 26, 27). В рабо чих условиях концентрации компонентов и pH электро
лита не |
изменяются. |
также осаждаются из пирофос |
С п л а в ы Ие — Со |
||
фатных |
электролитов |
[78, 79, 80]. Получены осадки |
с хорошей адгезией. Рассеивающая способность электро
66