RU2476629C1 - Electrolytic coating application method - Google Patents
Electrolytic coating application method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476629C1 RU2476629C1 RU2011145844/02A RU2011145844A RU2476629C1 RU 2476629 C1 RU2476629 C1 RU 2476629C1 RU 2011145844/02 A RU2011145844/02 A RU 2011145844/02A RU 2011145844 A RU2011145844 A RU 2011145844A RU 2476629 C1 RU2476629 C1 RU 2476629C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- inclusions
- coatings
- electrolytic
- hardening additives
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу нанесения электролитических покрытий с включенными в них частицами, и может быть использовано при разработке и изготовлении износостойких покрытий.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to a method for applying electrolytic coatings with particles included in them, and can be used in the development and manufacture of wear-resistant coatings.
Известен способ [Справочник по конструкционным материалам. / Под ред. Б.Н.Арзамасова; Т.В.Соловьевой. - М: Изд-во МГТУ, 2005, с.160-162] получения электролитических покрытий, заключающийся в введении в состав покрытий порошков карбидов, боридов, оксидов, алмаза, корунда и т.п., что позволяет существенно повысить износостойкость покрытий.The known method [Reference construction materials. / Ed. B.N. Arzamasova; T.V. Solovieva. - M: MSTU Publishing House, 2005, p.160-162] for producing electrolytic coatings, which consists in introducing carbides, borides, oxides, diamond, corundum, etc. into the coating composition, which can significantly increase the wear resistance of coatings.
Известен электролитический способ [патент РФ 2224055 C1, кл. C25D 11/02, 20.02.2004] нанесения анодных покрытий, заключающийся в обработке поверхности изделия в струе электролита, создании от внешнего источника тока разности потенциалов 100-1000 B между участком обрабатываемой поверхности изделия, являющимся анодом и вторым электродом противоположного знака с инициированием микроискровых и микроплазменных разрядов, введении в электролит 3-20 вес.% мелкодисперсного порошка карбида, нитрида, окисла металлов или металлоидов, не растворимых в электролите, при этом в струю электролита дополнительно вводят мелкодисперсный порошок титана, и/или углерода, и/или гидрида титана и/или углеводородных соединений в качестве добавки с экзотермическим эффектом окисления, с дисперсностью смеси порошков 1-5 мкм, но не более половины толщины слоя наносимого покрытия, при этом порошки вводят в струю электролита одновременно при равном их соотношении, а сумма обоих порошков в электролите составляет 3-20 вес.%.Known electrolytic method [RF patent 2224055 C1, class. C25D 11/02, 02.20.2004] applying anode coatings, which consists in treating the surface of the product in an electrolyte stream, creating from the external current source a potential difference of 100-1000 B between the part of the treated surface of the product, which is the anode and the second electrode of the opposite sign, with the initiation of microspark and microplasma discharges, the introduction of 3-20 wt.% fine powder of carbide, nitride, metal oxide or metalloid insoluble in the electrolyte into the electrolyte, while fine a powder of titanium and / or carbon and / or hydride of titanium and / or hydrocarbon compounds as an additive with an exothermic oxidation effect, with a dispersion of a mixture of powders of 1-5 μm, but not more than half the thickness of the coating layer, while the powders are introduced into a stream of electrolyte at the same time with their equal ratio, and the sum of both powders in the electrolyte is 3-20 wt.%.
Такие способы требуют проведения дополнительных испытаний по определению оптимального количества упрочняющих добавок в электролитических покрытиях для обеспечения их лучшей износостойкости.Such methods require additional tests to determine the optimal amount of reinforcing additives in electrolytic coatings to ensure their best wear resistance.
Известен способ [патент РФ 95102405 A1, кл. C25D 11/02, 20.11.1996] электролитического микродугового нанесения покрытия на изделия из углеродистой стали, заключающийся в нанесении на изделие из углеродистой стали композиции (алюмопудра ПАП-1 или ПАП-2 25-35 мас.%, Al2O3 (порошок) 25-35 мас.%, [CrAl3(H3PO4)8,8-9,6] до 100 мас.%), предварительно разведенной в воде в соотношении 3:1, и последующей электролитической микродуговой обработке в щелочном электролите при плотности тока 5-25 А/дм2.The known method [RF patent 95102405 A1, class. C25D 11/02, 11/20/1996] electrolytic microarc coating on carbon steel products, which consists in applying a composition to carbon steel products (aluminum powder PAP-1 or PAP-2 25-35 wt.%, Al 2 O 3 (powder ) 25-35 wt.%, [CrAl 3 (H 3 PO 4 ) 8.8-9.6 ] up to 100 wt.%), Previously diluted in water in a ratio of 3: 1, and subsequent electrolytic microarc treatment in an alkaline electrolyte at a current density of 5-25 A / dm 2 .
Недостатком известного способа является широкий интервал определения оптимального количества входящих компонентов для обеспечения максимальной прочности и износостойкости покрытия, что требует проведения дополнительных испытаний.The disadvantage of this method is the wide range of determining the optimal number of incoming components to ensure maximum strength and wear resistance of the coating, which requires additional tests.
Наиболее близким к предлагаемому является электролитический способ [патент РФ 2109855 C1, кл. C25D 15/00, C25D 5/20, 27.04.1998] получения композиционных покрытий, заключающийся в проведении процесса осаждения из электролита, содержащего ионы осаждаемого металла и нерастворимые частицы во взвешенном состоянии при наложении на ванну ультразвуковых колебаний, направленных параллельно и перпендикулярно катодной поверхности.Closest to the proposed is the electrolytic method [RF patent 2109855 C1, cl. C25D 15/00, C25D 5/20, 04/27/1998] the preparation of composite coatings, which consists in carrying out the deposition process from an electrolyte containing ions of the deposited metal and insoluble particles in suspension when superimposed on the bath of ultrasonic vibrations directed parallel and perpendicular to the cathode surface.
Недостатком известного способа является проведение дополнительных испытаний по определению оптимального количества упрочняющих добавок (мелкодисперсного порошка карбида, нитрида, окисла металлов или металлоидов), обеспечивающих максимальную износостойкость покрытий.The disadvantage of this method is to conduct additional tests to determine the optimal amount of hardening additives (fine powder of carbide, nitride, metal oxide or metalloid), providing maximum wear resistance of the coatings.
Задача изобретения - повышение износостойкости электролитических покрытий за счет оптимизации количества упрочняющих добавок, а также сокращение трудоемкости получения покрытий за счет снижения количества испытаний.The objective of the invention is to increase the wear resistance of electrolytic coatings by optimizing the number of hardening additives, as well as reducing the complexity of obtaining coatings by reducing the number of tests.
Задача решается тем, что в способе нанесения электролитических покрытий с включенными в них частицами, по которому проводят процесс осаждения из электролита, содержащего ионы осаждаемого металла и упрочняющие добавки во взвешенном состоянии, согласно изобретению количество упрочняющих добавок определяют по уравнению:The problem is solved in that in the method of applying electrolytic coatings with particles included in them, according to which the process of deposition from an electrolyte containing ions of the deposited metal and hardening additives in suspension is carried out, according to the invention, the number of hardening additives is determined by the equation:
где z - количество твердых включений в покрытии, %,where z is the amount of solids in the coating,%,
f1 - коэффициент трения покрытия без включений,f 1 - coefficient of friction of the coating without inclusions,
f2 - коэффициент трения покрытия с включениями,f 2 - coefficient of friction of the coating with inclusions,
λ1 - теплопроводность покрытия без включений,λ 1 - thermal conductivity of the coating without inclusions,
λ2 - теплопроводность покрытия с включениями.λ 2 - thermal conductivity of the coating with inclusions.
В качестве упрочняющих добавок используют порошки карбидов, боридов, оксидов, алмаза, корунда и т.п.Powders of carbides, borides, oxides, diamond, corundum, etc. are used as hardening additives.
В результате использования предлагаемого способа обеспечивается максимальная износостойкость электролитических покрытий с упрочняющими добавками, сокращение числа исследований при разработке и изготовлении покрытий.As a result of using the proposed method, the maximum wear resistance of electrolytic coatings with hardening additives is provided, reducing the number of studies in the development and manufacture of coatings.
Пример конкретной реализации способаAn example of a specific implementation of the method
Для получения износостойких никель-фосфорных покрытий с добавками карбидов кремния проводят электролитическое осаждение покрытий на вертикальных электродах с магнитным перемешиванием электролита. Состав электролита и параметры электролитического осаждения представлены в таблице 1.To obtain wear-resistant nickel-phosphorus coatings with the addition of silicon carbides, electrolytic deposition of coatings is carried out on vertical electrodes with magnetic stirring of the electrolyte. The electrolyte composition and electrolytic deposition parameters are presented in table 1.
Коэффициенты трения покрытий, коэффициенты теплопроводности покрытий и результаты триботехнических испытаний электролитических NiP покрытий с различным содержанием карбидов кремния в суспензии при осаждении представлены в таблице 2.Coefficients of friction of coatings, coefficients of thermal conductivity of coatings and the results of tribotechnical testing of electrolytic NiP coatings with different contents of silicon carbides in suspension during deposition are presented in table 2.
Для определения оптимального количества упрочняющих добавок карбидов кремния SiC, обеспечивающих максимальную износостойкость электролитических NiP покрытий, проводят расчет по уравнению:To determine the optimal amount of reinforcing additives of silicon carbides SiC, providing maximum wear resistance of electrolytic NiP coatings, the calculation is carried out according to the equation:
Согласно проведенным расчетам, при содержании карбидов кремния в матрице в количестве около 30% износ покрытий должен быть минимальным. Как видно из таблицы, наименьшее изнашивание обеспечивает электролитическое NiP покрытие с содержанием карбидов кремния в 26%.According to the calculations, when the content of silicon carbides in the matrix is about 30%, the wear of the coatings should be minimal. As can be seen from the table, the least wear is provided by the electrolytic NiP coating with a silicon carbide content of 26%.
В результате использования предлагаемого способа обеспечивается сокращение числа исследований для определения оптимального количества упрочняющих добавок в электролитических покрытиях, обеспечивающих их максимальную износостойкость.As a result of using the proposed method, a reduction in the number of studies to determine the optimal number of hardening additives in electrolytic coatings, ensuring their maximum wear resistance, is provided.
Итак, заявляемый способ позволяет определить оптимальное количество упрочняющих добавок в электролитических покрытиях с максимальной износостойкостью, сократить трудоемкость исследования покрытий.So, the claimed method allows to determine the optimal number of hardening additives in electrolytic coatings with maximum wear resistance, reduce the complexity of the study of coatings.
Claims (1)
где z - количество твердых включений в покрытии, %,
f1 - коэффициент трения покрытия без включений,
f2 - коэффициент трения покрытия с включениями,
λ1 - теплопроводность покрытия без включений, Вт/м·К,
λ2 - теплопроводность покрытия с включениями, Вт/м·К. A method of applying electrolytic coatings with particles included in them, in which a deposition process is carried out from an electrolyte containing precipitated metal ions and hardening additives in suspension, characterized in that the hardening additives are introduced in an amount that is determined by the equation:
where z is the amount of solids in the coating,%,
f 1 - coefficient of friction of the coating without inclusions,
f 2 - coefficient of friction of the coating with inclusions,
λ 1 - thermal conductivity of the coating without inclusions, W / m · K,
λ 2 - thermal conductivity of the coating with inclusions, W / m · K.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011145844/02A RU2476629C1 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Electrolytic coating application method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011145844/02A RU2476629C1 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Electrolytic coating application method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2476629C1 true RU2476629C1 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011145844/02A RU2476629C1 (en) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | Electrolytic coating application method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2476629C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2109855C1 (en) * | 1991-07-08 | 1998-04-27 | Шариф Ханафиевич Яр-Мухамедов | Method for electrodeposition of composite coatings and plant for its embodiment |
| EP1288162A2 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Fujimura, Tadamasa | Stable aqueous suspension liquid of finely divided diamond particles metallic film containing diamond particles and method of producing the same |
| RU2226574C1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-04-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярёва" | A method of deposition of composite electrochemical plating on internal surfaces of components of machines and a device for its realization |
| RU2282683C1 (en) * | 2004-12-20 | 2006-08-27 | Александр Александрович Ромашов | Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article |
-
2011
- 2011-11-10 RU RU2011145844/02A patent/RU2476629C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2109855C1 (en) * | 1991-07-08 | 1998-04-27 | Шариф Ханафиевич Яр-Мухамедов | Method for electrodeposition of composite coatings and plant for its embodiment |
| EP1288162A2 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Fujimura, Tadamasa | Stable aqueous suspension liquid of finely divided diamond particles metallic film containing diamond particles and method of producing the same |
| RU2226574C1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-04-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярёва" | A method of deposition of composite electrochemical plating on internal surfaces of components of machines and a device for its realization |
| RU2282683C1 (en) * | 2004-12-20 | 2006-08-27 | Александр Александрович Ромашов | Method for electrolytically applying coating onto inner surface of hollow article |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hou et al. | Preparation and wear resistance of electrodeposited Ni–W/diamond composite coatings | |
| Li et al. | Preparation of Ni-W/SiC nanocomposite coatings by electrochemical deposition | |
| Ogihara et al. | Electrodeposition of Ni–B/SiC composite films with high hardness and wear resistance | |
| Jin et al. | Structure and mechanical properties of magnesium alloy treated by micro-arc discharge oxidation using direct current and high-frequency bipolar pulsing modes | |
| Xia et al. | Preparation and wear properties of Ni/TiN–SiC nanocoatings obtained by pulse current electrodeposition | |
| Li et al. | Electrodeposition of homogenous Ni/SiO2 nanocomposite coatings from deep eutectic solvent with in-situ synthesized SiO2 nanoparticles | |
| Ataie et al. | Improving tribological properties of (Zn–Ni)/nano Al2O3 composite coatings produced by ultrasonic assisted pulse plating | |
| Wang et al. | The effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of electrodeposited nanocrystalline Ni–W/diamond composite coatings | |
| Góral et al. | Influence of current density on microstructure and properties of electrodeposited nickel-alumina composite coatings | |
| Lekka et al. | Room and high temperature wear behaviour of Ni matrix micro-and nano-SiC composite electrodeposits | |
| Wu et al. | Self-lubricative coating grown by micro-plasma oxidation on aluminum alloys in the solution of aluminate–graphite | |
| Rostami et al. | Characterization of electrodeposited Ni–SiC–Cg nanocomposite coating | |
| Narasimman et al. | Effect of surfactants on the electrodeposition of Ni-SiC composites | |
| Wang et al. | Ceramic coatings by microarc oxidation of Ti and Al alloys | |
| Zanella et al. | Effect of ultrasound vibration during electrodeposition of Ni–SiC nanocomposite coatings | |
| Offoiach et al. | Production and microstructural characterization of Ni matrix composite electrodeposits containing either micro-or nano-particles of Al | |
| Qin et al. | The high concentration and uniform distribution of diamond particles in Ni‐diamond composite coatings by sediment co‐deposition | |
| RU2476629C1 (en) | Electrolytic coating application method | |
| Wu et al. | Effect of cobalt content on microstructure and property of electroplated nickel‐cobalt alloy coatings | |
| Burkov et al. | Electrospark deposition of tungsten carbide powder on titanium alloy Ti6Al4V | |
| RU2390587C2 (en) | Procedure for strengthening seats of valves of internal combustion engines out of aluminium alloy | |
| Rajih et al. | Investigation some properties of (Zn-Ni-SiC) composites coating on low carbon steel | |
| Karabulut et al. | Effect of H₃BO₃ on the Corrosion Properties of Ni-B Based Electroplating Coatings | |
| Zhang et al. | Impact of SiC particle size upon the microstructure and characteristics of Ni-SiC nanocomposites | |
| RU2354760C2 (en) | Electrolyte for composition nickel colloid graphite coating sedimentation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151111 |