ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание от ИЛ № 39-034-04

Результат выполнения НИР.

Предлагается способ электролитического осаждения сплава железо-вольфрам, который имеет высокую производительность за счет применения переменного асимметричного тока и экономически эффективен, т. к. осаждение происходит при высоких катодных плотностях тока и низких температурах электролита, что обеспечивает высокую скорость осаждения покрытий. Получаемые покрытия обладают высокой прочностью сцепления с основой, высокой микротвердостью и износостойкостью. Осаждение происходит из электролита, содержащего: вольфрамовокислый натрий, железо хлористое (II), лимонную кислоту, соляную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Вольфрамовокислый натрий 2 - 10

Железо хлористое (II) 300 - 400

Лимонная кислота 5 - 15

Соляная кислота 0,5 - 1,5

Электролиз ведется при температуре 20 - 40 ⁰С на переменном асимметричном токе с интервалом катодных плотностей тока 35 - 40 А/дм ² и коэффициентом асимметрии = 1.2-6. Кислотность электролита находится в пределах рН 0,8.

Электролит получают соединением хлористого железа и вольфрамо- цитратного комплекса, который предварительно получают из вольфрамовокислого натрия и лимонной кислоты.

Начало осаждения покрытия происходит, начиная с коэффициента асимметрии = 1,2, который обеспечивает высокую сцепляемость покрытия с основойGсц = 300 МПа. Если коэффициент асимметрии ниже 1,2, процесс осаждения не происходит. В процессе электроосаждения коэффициент асимметрии постепенно повышают до = 6, который характеризуется высокой и стабильной скоростью осаждения покрытия. Дальнейшее повышение коэффициента асимметрии не рекомендуется, т.к. с дальнейшим снижением анодной составляющей процесс переходит на режим, близкий к постоянному току. Благодаря разным значениям коэффициента асимметрии можно получать покрытия с различными физико-механическими свойствами.

На основе проведенных испытаний оптимальными условиями способа электроосаждения сплава железо-вольфрам являются условия, приведенные в примере:

Электролит состоит из следующих компонентов в количестве, г/л:

Вольфрамовокислый натрий 8

Железо хлористое (II) 350

Лимонная кислота 12

Соляная кислота 1,0

Процесс электролитического осаждения покрытия ведут при температуре 40 ⁰С и катодной плотности тока 40 А/дм ². Процесс осаждения начинают при = 1,2 и постепенно в течение 3 - 5 минут повышают до = 5. Покрытие имеетGсц =300 МПа, микротвердость Н и= 8200 МПа, а скорость осаждения 0,3 мм/ч.

Предлагаемый способ имеет высокую производительность по сравнению с известным (А.с.№ 246254, МПК С23В5/32. Способ электролитического осаждения сплава железо-вольфрам) за счет применения переменного асимметричного тока. Он экономически эффективен, т.к. осаждение покрытия происходит при высокой катодной плотности тока и имеет высокую скорость. Покрытия, полученные предлагаемым способом, обладают высокой микротвердостью и износостойкостью, что позволяет их эффективно использовать для восстановления и упрочнения поверхностей деталей машин.