Электрохимические покрытия молибденовыми сплавами, в частности, сплавом молибден-никель, обладают рядом ценных свойств: повышенной износостойкостью, жаростойкостью, высокой твердостью, увеличивающейся в результате термической обработки.
Покрытия молибденовыми сплавами коррозионностойки в среде неокисляющих кислот, щелочей, в хлоридсодержащих средах.
Наиболее распространенным твердым износостойким покрытием, получаемым гальваническим путем, является хром (см.«Покрытие хромом – это надежно и красиво!»). Однако факт токсичности хромовых электролитов заставляет искать замену хромовому покрытию. Возможной альтернативой могут быть гальванические покрытия сплавами молибдена с никелем.
В чистом виде молибден можно осадить на сталь и другие металлы только из расплава следующего состава (массовые доли в %):
Хлормолибдат калия 0,2 – 0,25
Хлористый калий 0,35 – 04
Хлористый натрий 0,35 – 0,4
При температуре 600ºС, плотности тока 2 – 3 А/дм2.
Из водных растворов молибден, как и вольфрам (см. «Покрытие вольфрамом»), невозможно осадить самостоятельно, однако, весьма успешно эти металлы восстанавливаются в присутствии соосадителей. При этом механизм полного восстановления молибдена связан с механизмом сплавообразования в системе тугоплавкий металл – металл-соосадитель.
Катодное нанесение покрытия молибдена из растворов электролитов возможно при соосаждении его с никелем, кобальтом или железом (см. «Железнение и не только» ч.1 и ч.2).
Для осаждения сплава молибден – железо (95 – 98% Mo) на поверхность стальных деталей применяют электролит, содержащий, г/л:
(NH4)2MoO4 (в пересчете на молибден) 27 – 30
Железо сернокислое (в пересчете на металл) 1 – 1,5
Лимонная кислота 20
Аммиак до pH = 4 – 4,5
Температура электролита 50 – 60ºС, плотность тока 0,7 – 1,0 А/дм2,
аноды из железа или из платинированного титана.
Особо ценными свойствами обладают молибденовые сплавы с никелем, которые можно получить из водных электролитов состава, г/л:
Никель (в пересчете на металл) 4
Молибден (в пересчете на металл) 12
Сегнетова соль (кристаллогидрат) 200
Аммиак до pH 10 – 10,5
Температура электролита 25 – 40°С, плотность тока 7 – 10 А/дм2,
аноды из сплава 30% Mo и 70% Ni.
Молибден применяется в виде ангидрида или соли, никель – в форме сульфата.
Электролит в процессе электролиза обогащается никелем. Для поддержания постоянного состава периодически раствор подогревают. При этом аммиачный комплекс частично разрушается, и некоторое количество никеля выпадает в осадок. Стабильности состава электролита можно добиться при работе с проточным раствором.
Покрытие молибденовым сплавом.
Молибденово-никелевый сплав можно также получить в электролите состава, г/л:
Никель (в пересчете на металл) 3
Молибден (в пересчете на металл) 15
Сульфат аммония 100
Аммиак (25%-ный) 50 мл/л
Режим осаждения: температура 25°С, катодная плотность тока 1 – 2 А/дм2.
На состав осадка и выход по току в электролите данного состава оказывает большое влияние соотношение концентраций солей металлов:
- Увеличение концентрации молибдена в электролите сопровождается повышением его содержания в покрытии.
- Увеличение концентрации никеля в электролите ведет к повышению выхода по току.
- Увеличение концентрации аммонийных солей повышает содержание молибдена в сплаве.
Применение пирофосфатных комплексов позволяет получать покрытия молибденовыми сплавами с мелкокристаллической структурой.
Состав пирофосфатного электролита для осаждения сплава молибдена с никелем, г/л:
Молибдат натрия (гидрат) 0,1 – 10
Пирофосфат натрия (гидрат) 170
Хлорид аммония 20
Сульфат никеля (гидрат) 45
pH электролита 8,5 – 9
Температура 40°С, плотность тока 1 – 5 А/дм2 ; перемешивание.
Получается молибденовый сплав с содержанием никеля 86 – 65%.
Электролит стабилен при хранении и эксплуатации, имеет большую рассеивающую способность, что позволяет наносить покрытия на детали сложной конфигурации. Микротвердость покрытия молибденовым сплавом увеличивается с повышением содержания молибдена в сплаве.
Если будут затруднения при разработке технологии – обращайтесь к нам!
Нижн. Новгород Время