190671. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrolitikus bevonásra ötvöző elemeket tartalmazó nikkel réteggel
2 190671 3 A találmány tárgya eljárás elektrolitikus bevonásra ötvöző elemeket tartalmazó nikkelréteggel. A találmány szerinti eljárással kialakított rétegek ötvöző elemként főleg molibdént, wolframot és foszfort tartalmaznak; az ötvözök a rétegek tulajdonságait javítják. Az ötvözőket, főleg molibdént vagy wolframot tartalmazó nikkelrétegek leválasztása eddig probléma volt. Az ötvözött nikkelréteget általában gyengén savas, szulfátbázisú elektrolitból vagy ammóniát és szerves savakat tartalmazó bázikus fürdőkből választják le. A leválasztott ötvözet rétegben nagy belső feszültségek vannak, ezért a réteg töredezik, az alapanyagához való tapadása nem elegendő. Ezért a rétegek gyakorlati alkalmazása problematikusnak tűnik. A találmány tárgya eljárás ötvöző elemeket tartalmazó nikkelrétegek elektrolitikus leválasztáséra. A találmány szerinti eljárás a fenti hátrányokat kiküszöböli, mégpedig szulfoszalicilsav-sókon alapuló elektrolízisfürdő alkalmazásával. A találmány lényege abban van, hogy a bevonandó tárgyat zsírtalanítás után aktiváló oldattal, például szulfoszalicilsav-oldattal leöblítjük, majd elektrilitikusan, például nikkelklorid-oldattal aktiváljuk, majd az ötvöző elemek sóit vagy egyéb vegyületeit 0,001- 0,25.103 mól/m3 koncentrációban, adott esetben halogenidsót 0,01-0,2.103 mól/m3 koncentrációban, valamint ionogén és/vagy nem ionogén nedvesítőszert, például lauril-nátrium-szulfátot 0,002-0,04.103 mól/m3 koncentrációban tartalmazó fürdőben elektrolitikusan bevonjuk. A fürdő továbbá fényességet növelő adalékot, például szacharint vagy kumarint tartalmazhat 0,01-2,0 g/1 koncentrációban. A találmány szerinti eljárással a szokásos fémekből álló műszaki tárgyakat, például acélokból, rézötvözetekból, nikkelből készült cikkeket bevonhatunk ötvöző elemeket tartalmazó nikkelbevonattal. A réteg vékony lehet (például 0,5 mikrométer), de leválaszthatunk néhány mm vastag réteget is. A réteg jól tapad az alapanyagához, mechanikai tulajdonságai jók, így mikrokeménységi számuk 300 és 800 közötti érték, ugyanakkor a mikrofeszültség szintje alacsony (50-150 MPa). Az ilyen rétegek erősen igénybe vett gépelemek funkcionális felületein, például nagy adhezív kopásnak kitett felületeken alkalmazhatók. A rétegek jó korrózióállósággal is rendelkeznek. A találmányt az alábbi kiviteli példákkal közelebbről ismertetjük. 1. példa Elektromotor főtengelyét (méretéből az alsó tűréshatárig 0,06 mm hiányzik) zsírtalanítás után 8%-os szulfoszalicilsav-oldaltal leöblítjük, utána 25 °C-on 2,0 pH-jú nikkel-klorid-oldatban aktiváljuk. A galvánfürdó összetétele az alábbi: 0,075.103 mól/m3 nikkel-szulfoszalicilát, 0,005.103 mól/m3 nátrium-molibdát, 0,04.103 mól/m3 nikkel-bromid és 1,2 g/1 szacharin. A leválasztás alatt az átlagos áramsűrűség 7 A/dm3 volt. A réteg molibdén-tartalma 2,4%, mikrokeinénysége 490 HM. 2. példa Fékhengert zsírtalanítás után 5%-os fluorobórsav-oldattal 20 °C-on leöblítünk. Utána a fékhengert 2,5 pH-jű nikkel-klorid-oldatban elektrolitikusan aktiváljuk. A wolframmal ötvözött nikkelréteg leválasztásához az alábbi fürdőt alkalmazzuk: 0,70.103 mól/m3 nikkel-szulfoszalicilát, 0,05.103 mól/m3 kálium-jodid, 0,3.103 mól/m3 bórsav és 0,01.103 mól/m3 nátrium-wolframát. A kátédon mért áramsűrűség 2,5 A/dm3 volt. A 15 mikron vastag réteg wolframtartalma 3,1%, mikrokeménysége 730 HM. 3. példa Acéllemezt zsírtalanítunk és utána 8%-os szulfo-szalicilsav-oldattal leöblítünk, Utána a lemezt először 25 “C-on aktiváljuk, majd az aktiválást katódos aktiválásként folytatjuk 2,0 pH-értékű nikkel-klorid-oldatban. A nikkelréteget olyan elektrolit-oldatból választjuk le, amelynek összetétele, az alábbi: 0,8.103 mól/m3 nikkel-szulfo-szalicilát, 0,05.103 mól/m3 foszforsav (HaPOs), 0,05.103 mól/m3 kálium-bromid, 0,8 g/1 szacharin, 0,1 g/1 kumarin és 0,5 g/1 dipropil-naftalin-szulfonsav. A megadott összetételű oldatból 30 /um vastagságú réteget választunk le, amelynek mikrokeménysége 738 HM. 450 °C-on végzett hőkezelés során ez az érték 1020 HM-re emelkedik. 4. példa Golyóscsapágygyűrűt (mérete 0,1 mm-rel az alsó tűréshatár alatt van) zsírtalanítunk, 10%-os szulfo-szalicilsav-oldattal leöblítjük és 20 °C-on aktiváljuk. Az aktiválást katódos aktiválásként folytatjuk 2,5 pH-jű nikkel-klorid-oldatban. Az alábbi elektrolit-oldat: 0,71.103 mól/m3 nikkel-szulfo-szalicilát, 0,10.103 mól/m3 vas(II)-5zulfo-szalicilát, 0,05.103 mól/m3 káliumbromid, 0,2 g/1 nátrium-lauril-szulfát felhasználásával 0,2 mm vastag réteget választunk le, amelynek vastartalma 14,1%. A katódon mért átlagos áramsűrűség 6 A/dm3 volt. A kész gyűrűt csiszolással az előirt méretre hozzuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
