Спосіб осадження кобальту та вольфраму на поверхні деталей

Реферат: Винахід належить до металургії та машинобудування і стосується способу хіміко-термічної обробки деталей. Заявлений спосіб включає нанесення на поверхню деталей хімічного покриття з розчину, що містить, г/л: вуглекислий кобальт 20-30, гіпофосфіт калію 20-40, вольфрамовокислий натрій 20-40, янтарнокислий натрій 100-120, яблучна кислота 10-30, вода решта. Хімічне покриття наносять при температурі 90-95 °С протягом 45 хвилин і підтримують рН розчину 9-10, а після нанесення проводять термообробку при температурі 380 °С протягом 1 год. В результаті утворюється композитний зміцнений шар товщиною 16-18 мкм та мікротвердістю 8 ГПа, що дає можливість підвищити зносостійкість та ресурс роботи оброблених деталей. UA 115383 C2 (12) UA 115383 C2 UA 115383 C2 5 10 15 20 25 30 35 Спосіб осадження кобальту та вольфраму на поверхні деталей належить до області машинобудування, а точніше до способів хімічної обробки для підвищення експлуатаційних характеристик виробів, і може бути використаний в машинобудівній, металургійній та приладобудівній промисловості для поверхневого зміцнення деталей машин, приладів та інструменту. Відомий спосіб зміцнення поверхонь металевих деталей [1] оснований на хімічному Со-Р покритті з розчину такої рецептури, г/л: хлористий кобальт - 18, вольфрамокислий натрій - 25; гіпофосфіт натрію - 30 г/л, лимоннокислий натрій - 180 г/л, хлористий амоній - 50 г/л при температурі 90-92 °C. У результаті такого хімічного осадження за прийнятими режимами на поверхнях зразків за годину осаджується хімічне покриття товщиною 2-16 мкм та мікротвердістю після годинної термічної обробки при 400 °C до 6,3 ГПа. Недоліком даного покриття є невеликі товщина і твердість зміцненого шару. В основу винаходу поставлена задача створення способу осадження кобальту та вольфраму на поверхні деталей, у якому за рахунок удосконалення рецептури хімічного покриття, забезпечити збільшення товщини та твердості зміцненого шару. Поставлена задача вирішується тим, що у способі осадження кобальту та вольфраму на поверхні деталей, який складається з нанесення на поверхню хімічного покриття з водного розчину, який містить солі кобальту та натрію, вольфрамовокислий натрій, гіпофосфіт, воду, згідно з винаходом, розчин містить як сіль кобальту - вуглекислий кобальт, а як сіль натрію янтарнокислий натрій і додатково містить яблучну кислоту, при складі розчину, г/л: вуглекислий кобальт 20-30, гіпофосфіт калію 20-40, вольфрамовокислий натрій 20-40, янтарнокислий натрій 100-120, яблучна кислота 10-30, вода решта, а хімічне покриття здійснюється при температурі 90-95 °C протягом 45 хвилин, а після нанесення хімічного покриття проводиться термообробка при температурі 380 °C протягом 1 год. Завдяки реалізації таких режимів отримуємо зміцнений шар товщиною 16-18 мкм та мікротвердістю 8 ГПа. Зміцнення металевої заготовки здійснюється таким чином (таблиця). Спочатку наноситься хімічне покриття шляхом хімічного осадження у водний розчин, що містить, в г/л: вуглекислий нікель СоСО3-25; янтарнокислий натрій Na(CH 2COONa)2-110; вольфрамовокислий натрій H4Na2О6W-30; гіпофосфіт калію К2Н2РО2-30; яблучна кислота С4Н6О6-20, решта - вода. Час осадження сплаву при 90-95 °C - 45 хвилин. Після цього деталі з нанесеним хімічним покриттям піддають термічній обробці при температурі 380 °C протягом 1 годин. Джерело інформації: 1. Вишенков С.А. Химические и электротермохимические способы осаждения металлопокрытий. М.: "Машиностроение", 1975. -312с. с ил. Таблиця Параметр 1 2 Вуглекислий кобальт СоСО3 (г/л) Янтарнокислий натрій Na(CH2COONa)2 (г/л) Гіпофосфіт калію К2Н2РО2 (г/л) 1 Вольфрамовокислий натрій H4Na2O6W (г/л) Яблучна кислота С4Н6О6 (г/л) Вода (мл) Вуглекислий кобальт СоСО3 (г/л) Янтарнокислий натрій Na(CH2COONa)2 (г/л) Гіпофосфіт калію К2Н2РО2 (г/л) 2 Вольфрамовокислий натрій H4Na2О6W (г/л) Яблучна кислота С4Н6О6 (г/л) Вода (мл) 4 Температура термічної обробки, °C 5 45 380 1 18 8 45 380 1 17 7,6 Час хімічного осаджен-ня, хв. 3 25 110 30 30 20 решта 30 120 40 40 30 решта 1 Час термічної обробки, год. 6 Товщина зміцне- Поверхнева ного мікротвершару, дість. ГПа мкм 7 8 UA 115383 C2 Продовження таблиці Вуглекислий кобальт СоСО3 (г/л) Янтарнокислий натрій 20 Na(CH2COONa)2 (г/л) 100 Гіпофосфіт калію К2Н2РО2 (г/л) 20 3 Вольфрамовокислий натрій 20 H4Na2O6W (г/л) 10 Яблучна кислота С4Н6О6 (г/л) решта Вода (мл) 45 380 1 16 7,2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб осадження кобальту та вольфраму на поверхні деталей, який складається з нанесення на поверхню хімічного покриття з водного розчину, який містить солі кобальту та натрію, вольфрамовокислий натрій, гіпофосфіт, воду, який відрізняється тим, що розчин містить як сіль кобальту - вуглекислий кобальт, а як сіль натрію - янтарнокислий натрій, і додатково містить яблучну кислоту, при наступному складі, г/л: вуглекислий кобальт 20-30, гіпофосфіт калію 20-40, вольфрамовокислий натрій 20-40, янтарнокислий натрій 100-120, яблучна кислота 10-30, вода решта, хімічне покриття наносять при температурі 90-95 °С протягом 45 хвилин і підтримують рН розчину 9-10, а після нанесення хімічного покриття проводять термообробку при температурі 380 °С протягом 1 год. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2