Склад для отримання композиційних електролітичних покриттів на основі металів групи заліза

1. Состав для получения композицион ных электролитических покрытий на основе металлов группы железа, содержащий хло рид никеля или хлорид кобальта или хлорид железа, борную кислоту и бор аморфный, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он дополни тельно содержит ультрадисперсный угле родный конденсат при следующем соотношении компонентов, г/л: Хлорид никеля (или хлорид железа или хлорид кобальта) 300 Борная кислота 40 Бор аморфный 10-40 Ультрадисперсный угле родный конденсат 2-140 2. Состав по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что углеродный конденсат имеет следу ющий состав (мас.%): Карбин 2-5 Графит 1-15 Углерод некристалличес кий 3-50 Алмаз Остальное. С > го СО W Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности к нанесению композиционных покрытий триботехнического назначения электролитическим способом и их термообработке. Задачей изобретения является повышение износостойкости и технических свойств покрытия за счет увеличения содержания в нем включений ультрадисперсного углеродного конденсата и последующей его термической обработки. Поставленная задача решается тем, что состав для получения композиционных электролитических покрытий (КЭП) на основе металлов группы железа, содержащий хлорид никеля или хлорид кобальта или хлорид железа, борную кислоту и бор аморфный, согласно изобретению, дополнительно содержит ультрадисперсный углеродный конденсат при следующем соотношении компонентов, г/л: Хлорид никеля (или хлорид железа или хлорид кобальта) 300 Борная кислота 40 Бор аморфный 10-40 Ультрадисперсный угле родный конденсат 2-140 Поставленная задача решается также тем, что углеродный конденсат имеет следу ющий состав, мас.%: О 12832 Карбин 2-5 Графит 1-15 Углерод некристаллический 3-50 Алмаз Остальное. Введение в мета ллическую матрицу 5 КЭП одновременно: одно фазной - аморф ного бора и много фазной - УДУК добавок, выгодно отличает состав для получения КЭП от прототипа, так как наличие в его составе углерода обеспечивает повыше- 10 ние износостойкости покрытия при одно в ре м е н н о м с н иж е н и и к о э ффи ци е н та трения за счет эффекта твердой смазки как в условиях граничной смазки, так и при тре нии без смазки. 15 При отклонении от оптимальных пара метров введения процесса электролиза, состав электролита и последующего их отжига в интервале рекомендуемых концентраций, плотностей тока и времени выдержки в сто - 20 рону уменьшения или увеличения, получение композиционных покрытий заданного состава , структуры и свойств не обеспечивается. Так наиболее низкая температура начала образования боридов никеля (Ы!зВ) 25 зафиксирована 200°С, а повышение температуры отжига свыше 1050°С ведет к эвтектическому оплавлению покрытия. Кроме того, каталитическое преобразование алмаза в углерод наблюдается уже при темпера- 30 туре порядка 900°С. Введение в электролит менее 10 кг/м каждой из добавок не обес печивает требуемого количества включений в исходной композиции (количество бора в покрытии менее 0,5% не достаточно даже для достижения предельной концентрации бора в твердом растворе и зарождения боридных фаз, а содержание УДУК менее 0,32% к сущ ествованию скоплений его как примеси по границе зерен феррита или никеля, соответственно. Ан а ли з ир уя р езу ль та ты и зуч е н и я свойств композиционного покрытия, полученного по заявляемому составу при различных режимах и условиях нанес ения (соответствующих параметрам характеризующих состав как в заявляемом интервале значений, так и за пределами, см. таблицу, следует отметить, что износостойкость термообработанных по оптимальному режиму КЭП повышается в 3,8-7 раз, нагрузка схватывания в 2,3-3 раза, покрытие работоспособно как с традиционными упрочненными, например азотированием, сталями, так и с керамикой. Явны преимущ ества состава в сравнении с известными заключается в резком понижении температуры термообработки, что позволило так же в более широких преде лах варь ир ова ть микр острукту ру КЭП, что напрямую связано с их техниче скими свойствами, кроме того себестоим ос ть к о м п оз и ци о н н ых п о к р ыти й н а основе металлов группы железа снижается более чем вдвое. Наименование параметра Состав электролита : Никель хлористый Кислота борная Бор аморфный Углеродный конденсат Соотношение добавок Режим электролиза: Катодная плотность тока Время осаждения Условия отжига: Температура Продолжительность Массовая доля компонентов в покрытии: Бор аморфный Углеродный конденсат (суммарно) Никель (железо, кобальт) Характеристика микроструктуры Свойства: линейный износ (Р=0,6 МПа, масло И-20) Нагрузка схватывания в паре с азотированной сталью 38ХМЮА Работоспособность в паре с керамикой ("силинит") в сравнению со сталью ШХ-15 Един.изм. Базовый способ №1 Ne2 №3 Ns4 №5 №6 кг/м кг/м 3 кг/м 3 кг/м 3 1:1-1,5:1 300 40 300 30 300 30 300 300 30 30 60 1:3 300 30 30 150 • 1:5 300 ел 30 12 2 5:1 5 1:0,5 30 10 10 1:1 20 2 3 5 3 5 3 10 3 15 3 20 3 °С 1000-1100 1-180 150 420 200 300 200 360 800 180 1050 1100 30 240 % % 0,5 0,5 0,25 0,215 0,217 0,23 остальное остальное остальное остальное Эвтекти- Механиче- Начало за- Начало зака+ниская смесь рождения рождения кель-бор+ никельборидов боридов карбид бор-угленикеля никеля род вольфрама 2,5 1,5 6,0 4,5 6,5 5,1 остальное Рост боридов, карбидов* включения углеродного конденсата остальное Эвтектическое оплавление никельборидной матри остальное Плавление с обезуглероживанием, потеки 10 18 кА/м 2 ч мин мкм/км кг 10-30 10-20 1:1-1,5:1 10 3,5 0.5 цы 70 100 18 30 28 плохо 72 70 90 75 32 хорошо хорошо отлично удовлетворительно плохо катастрофический износ 15 40 240 1:6 120 ю оо со го 12832 Упорядник Замовлення 4085 Техред М.Моргентал Коректор м - Самборська Тираж Підписне Державне патен тне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл.( 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101