|
19 Установлено, что железо-боридный сплав можно получить из сульфатных или хлоридных электролитов. A. А. Лашас [49] исследовал железо-фосфорный и железо-боридный сплавы, полученные из хлоридного электролита следующего состава, кг/м3: хлорид железа-200; соляная кислота-1,0; гипофосфит натрия-0,6...2,0, боргидрид натрия-0,5... 1,5. Режим электролиза: плотность тока 25 А/дм , температура электролита 353 К. Выход по току 78...80%. Скорость электроосаждения сплава 0,20...0,25 мм/час. Из таких электролитов могут быть получены покрытия толщиной до 1 мм. Осадок, полученный из указанного электролита, содержал менее 0,5% бора, а микротвердость его составляла 6470 МПа. Термообработка такого сплава при температуре 573 К в течение 1 часа незначительно повышала его микротвердость (до 6570 МПа). При концентрации боргидрида натрия выше 2 кг/м3 поверхность покрытия начинала чернеть, а при более 3 кг/м3 покрывалась черным, рыхлым и сыпучим осадком. B. К. Сидельников, А.Н. Ягубец, М.М. Мельникова и Ю.Н. Петров разработали и предложили электролит следующего состава, кг/м3: хлористое железо 500...650; гипофосфит натрия 15...20; хлористый марганец 30...50 и боргидрид натрия 1 ...1,5. Покрытие, осаждаемое из данного электролита при Ок=30...60А/дм2, рН 0,1...0,7 и температуре 313...333 К, имело микротвердость, равную 7000...8000 МПа [50, 51]. Сравнивая данные о сульфатных и хлоридных электролитах, можно заключить, что железо-боридный сплав из сульфатного электролита содержит значительно больший процент бора, а также имеет значительно большую микротвердость после термообработки, что, очевидно, связано с большим содержанием бора в покрытии, позволяющем в процессе термообработки образовывать бориды железа. Однако из хлоридных электролитов железо-боридный сплав может быть получен с большей скоростью электроосаждения и большей толщины покры |
24 твердость такого сплава составляет 5000-7000 МПа, которая резко увеличивается до 14000 МПа при нагреве до 400 °С и выдержке в течение часа. Такое увеличение микротвердости авторы объясняют образованием при термообработке фосфидов в железе. Износостойкость сплавов достигает износостойкости электролитического хрома. A. А. Лашас [61] исследовал железо-фосфорный сплав, полученный из хлоридного электролита следующего состава, кг/м3: хлорид железа-200; соляная кислота-1,0; гипофосфит натрия-0,6-2,0. Режим электролиза: плотность тока 25 А/дм2, температура электролита 80 °С. Выход по току 7880%. Скорость электроосаждения сплава 0,20-0,25 мм/час. Из такого электролита могут быть получены покрытия толщиной до 1 мм. Осадок, полученный из указанного электролита, содержал менее 1% фосфора, а микротвердость его составляла 6470 МПа. Термообработка такого сплава при температуре 300 °С в течение 1 часа незначительно повышала его микротвердость (до 6570 МПа). При концентрации гипофосфита натрия выше 2 кг/м3 поверхность покрытия начинала чернеть, а при более 3 кг/м3 покрывалась черным, рыхлым и сыпучим осадком. И.Н. Выстрелков и др. [62, 63] также указывает, что качественные осадки железо-фосфорного сплава с содержанием фосфора около 1% из хлоридных электролитов можно получать только при концентрации в электролите гипофосфита натрия не более 2 кг/м3. B. К. Сидельников, А.Н. Ягубец, М.М. Мельникова и Ю.Н. Петров разработали и предложили электролит следующего состава, кг/м3: хлористое железо 500-650; гипофосфит натрия 15-20; хлористый марганец 30-50. Покрытие осаждаемое из данного электролита при Ок=30-60А/дм2, рН 0,1-0,7 и температуре 40-60 °С имело микротвердость равную 7000-8000 МПа [64, 65]. 25 Также данными учеными был исследован электролит, содержащий хлористое железо 500-600 кг/м3, гипофосфит натрия 10-15 кг/м3, порошок «Новость» 0,2-0,3 кг/м3. Покрытие полученное при рН 0,1-0,6, температуре 40-60 °С и катодной плотности тока имело микротвердость 8000 МПа [66]. И.Н. Выстрелков и А.А. Лашас предложили железо-никельфосфорный электролит, который имел в своем составе: хлористое железо 200-250 кг/м3; хлористый никель 10-15 кг/м3; гипофосфит натрия 1,0-2,0 кг/м3; соляную кислоту 1,5-3,0 кг/м3. Процесс вели при температуре 75-80°С и катодной плотности тока 20-40 А/дм2. Получаемые покрытия содержат до 4% никеля и 0,8-1,2% фосфора и микротвердость 7500-8000 МПа [62]. Сравнивая данные о сульфатных и хлоридных электролитах, можно заключить, что железо-фосфорный сплав из сульфатного электролита содержит значительно больший процент фосфора, а также имеет значительно большую микротвердость после термообработки, что, очевидно, связано с большим содержанием фосфора в покрытии, позволяющем в процессе термообработки образовывать фосфиды железа. Однако из хлоридных электролитов железо-фосфорный сплав может быть получен с большей скоростью электроосаждения и большей толщины покрытий, обладающих наиболее ярко выраженными физикомеханическими свойствами. Из литературного обзора и поисковых исследований можно сделать вывод, что возможно получение прочно связанного с основой железофосфорного покрытия, содержащего до 4 % фосфора из хлоридного электролита. Однако все эти нововведения не решают основной задачи-повышения производительности и увеличения износостойкости железо-фосфорного покрытия. |