Раствор для обработки магнитных сплавов перед нанесением гальванических покрытий - RU2089677C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к получению гальванических покрытий на магнитных сплавах, содержащих редкоземельные элементы (РЗЭ), изготовляемых методом порошковой технологии, в частности химической обработки поверхности для обеспечения необходимой прочности сцепления гальванических покрытий. Достаточная прочность сцепления гальванического покрытия с поверхностью, на которую оно наносится, может быть достигнута химическим активизированием, т.е. удалением естественной оксидной пленки путем обработки в растворах кислот. Для этой же цели может быть использовано пассивирование поверхности или получение иного неметаллического неорганического покрытия с образованием пленки определенной структуры и пористости. Такие пленки повышают прочность сцепления гальванического покрытия с обрабатываемой поверхностью и снижают пористость получаемого металлического покрытия. Известные растворы, применяемые для активирования сталей, такие как соляная кислота (50 100 г/л), серная кислота (50 100 г/л) не могут быть использованы для обработки магнитных сплавов, содержащих РЗЭ, так как при этом происходит их сильное травление с образованием шлама на поверхности магнитов, уже при выдержке в растворах указанных кислот более 5 с. В известном растворе для обработки титановых сплавов перед осаждением гальванического покрытия состава, г/л:
Хлористый никель 40 50
Фосфорная кислота 830 840
Фтористоводородная кислота 50 70
происходит растравливание магнитных сплавов, содержащих РЗЭ, и, следовательно, он не может быть использован для их активирования.

Известен щелочной раствор для обработки поверхности магнита из редкоземельных элементов, содержащий AI, K, Na, Si, а также один или несколько редкоземельных элементов в количестве 0,001 1,0% Однако покрытия, получаемые в указанном растворе, не могут обеспечить достаточную прочность сцепления металлического покрытия.

Известен раствор для обработки металлов с поверхностной оксидной пленкой состава, мас.

Фосфорная кислота 40 75
Мочевина 5 15 (по отношению к содержанию фосфорной кислоты)
с добавкой сернокислого никеля или сернокислого кольта.

При обработке в указанном растворе магнитных сплавов, содержащих РЗЭ, происходит растравливание их поверхности, т.е. ухудшение ее качества.

За прототип принят раствор для обработки металлов, содержащий ортофосфорную кислоту (1 30 г/л), оксалат-ионы (0,005 0,5 г/л) и ионы олова (0,005 г/л) по [1]
Недостатком раствора является растравливание поверхности магнитов, содержащих редкоземельные элементы, т.е. также происходит ухудшение качества поверхности.

Технической задачей изобретения является разработка раствора для подготовки поверхности магнитных сплавов, содержащих РЗЭ, обеспечивающего необходимую прочность сцепления гальванического покрытия и его высокие защитные свойства.

Поставленная задача решается тем, что перед нанесением защитного металлического покрытия на поверхности магнитного сплава, содержащего РЗЭ, создается защитно-адгезионное покрытие.

Предложен раствор следующего состава, г/л:
фтористоводородная кислота 15,0 150
Фосфат ионы 4,0 10,0
Оксалат ионы 0,1 10,0
В качестве фосфат ионов может быть использована фосфорная кислота или ее натриевая соль (однозамещенная).

В качестве оксалат ионов могут быть использованы щавелевая кислота или ее соли щелочных или щелочноземельных элементов.

Предлагаемый раствор может быть использован для обработки магнитных сплавов, содержащих РЗЭ, перед нанесением гальванических покрытий, например никелевого, цинкового и других.

Осуществление обработки в предлагаемом растворе производилось на кольцевых магнитах систем Fe Nd B. Магниты перед обработкой подвергали химическому обезжириванию в стандартном фосфатно-щелочном растворе и промывке в горячей и холодной воде, а после обработки в предлагаемом растворе на магнитах получали никелевое или цинковое покрытие в стандартных электролитах.

Составы растворов, используемых при осуществлении примеров, приведены в табл.1.

Пример 1. Приготовление раствора.

Для приготовления раствора 43,5 мл фтористоводородной кислоты уд.в. 1,116 растворяют в 200 мл воды.

Отдельно в 200 мл воды растворяют 8 г однозамещенного фосфата натрия (NaH₂PO₄ •2H₂O), в указанном количестве фосфорнокислой соли содержится 4,9 г фосфатионов.

Дополнительно в 100 мл воды растворяют 0,14 г щавелевой кислоты, в котором содержится 0,1 г оксалат-ионов. Полученные растворы однозамещенного фосфата натрия и щавелевой кислоты вводят в раствор фтористоводородной кислоты и доливают воды до 1 л.

Примеры 2 5 приготавливались аналогичным образом.

При обработке магнитов в предлагаемом растворе по примеру 1 5 на их поверхности образуется светло-серое мелкокристаллическое покрытие, обеспечивающее при последующем никелировании получение никелевого покрытия соответствующего требованиям ГОСТ 9,301-87, ГОСТ 9.302-88.

При никелировании на толщину 18 25 мкм на поверхности магнитов образуется гладкое, полублестящее покрытие, беспористое, с удовлетворительной прочностью сцепления и высокими защитными свойствами (табл.2).

При обработке магнитов в растворе по заявке N 2-15178 (прототип) происходит ухудшение поверхности магнитов их растравливание. Обработка магнитов в растворе соляной кислоты (100 г/л) по ГОСТ 9.047-75 не обеспечивает получение качественного никелевого покрытия: на поверхности магнитов после обработки остаются труднорастворимые соединения (шлам), приводящие к отслаиванию никелевого покрытия и получению покрытия с низкими защитными свойствами.

Как видно из приведенных в табл.2 данных, только обработка магнитов в предлагаемом растворе обеспечивает получение никелевого покрытия соответствующего требованиям ГОСТ 9.301-87, ГОСТ 9.302-88 и имеющего высокие защитные свойства.

Аналогичные результаты были получены и при нанесении цинкового покрытия, после обработки магнитов в предлагаемом растворе.

Таким образом обработка в предлагаемом растворе позволяет получать качественное металлическое покрытие на магнитных сплавах, содержащих РЗЭ, обладающих низкой коррозионной стойкостью, и обеспечить их защиту от коррозии в процессе эксплуатации изделий.

Реферат

Изобретение относится к обработке поверхности для обеспечения прочности сцепления гальванических покрытии на магнитных сплавах. Магнитные сплавы, содержащие редкоземельные элементы, для обеспечения прочности сцепления гальванических покрытий, предварительно обрабатывают в растворе состава, г/л: фтористоводородная кислота 15,0 -150; фосфат - ионы 4,0 - 10,0; оксалат - ионы 0,1 - 10,0. 2 табл.

Формула