|
В последние годы отечественными и зарубежными исследователями предложен целый ряд сернокислых электролитов, в состав которых для повышения твердости и износостойкости покрытия входят органические добавки. Б.Е. Кожаков и К.С. Ибишев разработали электролит для осаждения покрытия следующего состава, кг/м3: сернокислое железо (II) 200...250; сернокислый магний 150... 180; борная кислота 25...30; фтористый натрий 1...2; серная кислота 1,5...2; сульфат тинанила и аммония 4...5. Данный электролит обладает повышенной устойчивостью к окислению при хранении. Покрытия обладают высокой микротвердостью и износостойкостью [1]. И.С. Вороницыным и В.К. Ткаченко предложен электролит холодного железнения, в состав которого для улучшения качества покрытия, а также для интенсификации процесса вводят аскорбиновую кислоту и фтористый натрий. Для повышения скорости осаждения при получении износостойких равномерных покрытий Ж.И. Бобанова, И.В. Хоршун и др. исследователи предложили следующий электролит, кг/м3; сернокислое железо 250...350; борная кислота 10... 15; р2 (оксимато)-бис-(диметилглиоксимато) кобальт (III) олово (1У)-дипиридинтетрахлорид 3...4. Железные покрытия осаждают при Эк=15...20 А/дм2 с выходом по току 89...95 % [2]. В настоящее время широко применяются для восстановления изношенных деталей покрытия, полученные из сернокислых электролитов Осадки, полученные из сернокислых электролитов, имеют высокую микротвердость, хорошее сцепление с основным металлом, толщина их может быть доведена до 0,5 мм и выше. Электролит мало агрессивен, компоненты его доступные и дешевые. Электроосаждение сопровождается большим выходом металла по току. Однако производительность процесса низкая, так как рабочая плотность тока невысокая [3]. Электроосаждение железа из хлоридных электролитов получило более широкое применение в ремонтном производстве благодаря высокой производительности процесса (0,4...0,5 мм/час) и возможности получать качественные осадки большой толщины (до 2 мм). 10 |
10 С целью интенсификации процесса и улучшения качества получаемых осадков дальнейшие исследования в области железнойия производились с горячими электролитами. В результате работ Винтлера и Габера (1898 г.), Фишера и Пфонгаузера (1909 г.), Н.П. Федотьева, Н.Н. Мурача и С. Гутмана (1913 г.) были изучены вопросы теории электролитического осаждения железа и исследованы его физико-механические свойства в основном применительно к потребностям полиграфии. В последние годы отечественными и зарубежными исследователями предложен целый ряд сернокислых электролитов, в состав которых для повышения твердости и износостойкости покрытия входят органические добавки. Для железнения в холодных сернокислых растворах разработаны электролиты с добавкой аминоуксусной кислоты [3]. Рекомендуются электролиты следующего состава, кг/м3: 1) сернокислое железо 300; аминоуксусная кислота 7,5-15; щавелевая кислота 0,5; 2) сернокислое железо 280560, аминоуксусная кислота 5-150. Электролиз следует вести при комнатной температуре в первом случае при плотности тока до 10 А/дм2 и рН 2,02,2, во втором-при плотности тока 10-70 А/дм2 и рН 1,3-2,0. Заданная величина рН достигается с помощью серной кислоты. Щавелевая кислота вводится в электролит для предохранения его от окисления кислородом воздуха. Микротвердость таких осадков достигает 6000 МПа. Б.Е. Кожаков и К.С. Ибишев разработали электролит для осаждения покрытия следующего состава, кг/м3: сернокислое железо (II) 200-250; сернокислый магний 150-180; борная кислота 25-30; фтористый натрий 1-2; серная кислота 1,5-2; сульфат тинанила и аммония 4-5. Данный электролит обладает повышенной устойчивостью к окислению при хранении. Покрытия обладают высокой микротвердостью и износостойкостью [4]. 11 И.С. Вороницыиым и В.К. Ткаченко предложен электролит холодного железнения, в состав которого для улучшения качества покрытия, а также для интенсификации процесса вводят аскорбиновую кислоту и фтористый натрий. Для повышения скорости осаждения при получении износостойких равномерных покрытий Ж.И. Бобанова, И.В. Хоршун и др. исследователи предложили следующий электролит, кг/м3; сернокислое железо 250-350; борная кислота 10-15; (оксимато)-бис-(диметилглиоксимато) кобальт (III) олово (1У)-дипиридинтетрахлорид 3-4. Железные покрытия осаждают при Бк=15-20 Л/дм2 с выходом по току 89-95 % [5]. В настоящее время широко применяются для восстановления изношенных деталей покрытия, полученные из сернокислых электролитов, представленные в таблице 1.1 [6]. Таблица 1.1 Составы сернокислых электролитов железнения электролит Ре804-7Н20, кг/м3 Н2С204-2Н20, кг/м3 к2$о4, кг/м3 (,0С рН Г)к, А/дм 1 200-250 1-4 100-150 20-60 2,5-3,0 3-10 2 400 150 20-30 2,5*3,0 12-15 3 420 20-70 2,5-3,0 3-12 4 20-60 3,2-3,6 2-12 5 200-300 0,5 20-25 2-2,2 2-9 6 180-200 70-80 7-9 Электролит 2 содержит, кг/м3: фторид натрия 10, кислоту аскорбиновую 2-4. Электролит 3 сульфат алюминия 100 кг/м3. Электролит 4 содержит, кг/м3: фторборат железа 300, кислоты борфтористоводородную 1-2 и 12 борную 18. Электролит 5 кислоту аминоуксусную (гликоль) 10 кг/м3. Электролит 6 содержит лимонную кислоту' и хлорид натрия по 25-30 кг/м3. В этих электролитах можно покрывать изделия при более низких рабочих температурах. Электролиты 2-4 могут работать при комнатной температуре. Электролит 5 обеспечивает получение зеркально-блестящих покрытий. Электролит 6 предназначен для получения покрытий повышенной твердости. Покрытия, полученные из данных электролитов можно получить до 0,5 мм и при необходимости повысить износостойкость восстанавливаемых деталей [7, 8]. Таким образом, осадки, полученные из сернокислых электролитов, имеют высокую микротвердость, хорошее сцепление с основным металлом, толщина их может быть доведена до 0,5 мм и выше. Электролит мало агрессивен, компоненты его доступные и дешевые. Электроосаждение сопровождается большим выходом металла по току. Однако производительность процесса низкая, так как рабочая плотность тока невысокая. Электроосаждение железа из хлоридных электролитов получило более широкое применение в ремонтном производстве благодаря высокой производительности процесса (0,4-0,5 мм/час) и возможности получать качественные осадки большой толщины (до 2 мм). Впервые электролитические осадки железа из хлоридных электролитов были получены в 1910 г. Мерном. Электролит состоял из хлористого железа (450-500 кг/м3) и хлористого кальция (500 кг/м3) или хлористого натрия (100-150 кг/м3). Он позволял получать осадки мягкого и вязкого чистого железа при плотности тока 10-20 А/дм2 и температуре электролита 100 °С. Долгие годы процесс электролитического железнения нс находил широкого применения в производственной практике, в основном, из-за низкой твердости получаемых осадков (1000-2000 МПа) и ограничивался приме |