Гальванические покрытия сплавом свинец - индий Pb - In.

Сплав свинец - индий. Покрытия Pb - In применяют для улучшения антифрикционных свойств вкладышей подшипников, работающих в условиях повышенных давлений и скоростей скольжения. Гальванические покрытия являются более однородными по всей толщине слоя, чем термодиффузионные.

Для покрытия деталей сплавами Pb - In наиболее широко используют борфтористоводородный электролит. Перхлоратный и этилендиаминовый электролиты применяют реже из-за высокой стоимости органических соединений и возможности возникновения взрывных реакций.

В борфтористоводородном электролите разряд ионов свинца протекает с небольшой поляризацией (рис. 129), а ионов индия - со значительной поляризацией. Поляризационные кривые совместного выделения Pb и In указывают на значительную деполяризацию разряда ионов индия при образовании твердых растворов сплава Pb - In.

Рис. 129. Кривые катодной поляризации выделения Pb (1), In (2) и сплава Pb - In (3):

1 - 150 г/л Pb; 2-20 г/л In; 3 - 150 г/л Pb и 20 г/л In (10 г/л HBF₄ и 1,5 г/л клея)

С увеличением отношения индия к свинцу в электролите повышается содержание индия в покрытии, а с увеличением i_к оно снижается (рис. 130).

Рис. 130. Зависимость содержания индия в сплаве Pb - In от плотности тока

При повышении концентрации свободной борфтористоводородной кислоты от 10 до 40 г/л уменьшается содержание индия в сплаве (примерно на 15%), что объясняется возрастанием поляризации разряда ионов индия с увеличением концентрации HBF₄.

Наиболее оптимальным является следующий состав электролита (в г/л):

Рb (в виде металла) 80-100

In (в виде металла) 20 - 25

HBF₄ (свободная) 10-20

Режим электролиза: температура электролита 15 - 45°С, i_к = 1 ÷ 3 А/дм², аноды - из свинца. Из такого электролита получают светлые покрытия с содержанием индия в сплаве, равным 10-12%. Покрытия Pb - In имеют микротвердость порядка 2,5 - 3 кгс/мм². При приготовлении электролита углекислый свинец или свинцовый глет растворяют в HBF₄. Затем в этом растворе анодно растворяют индий при i_а = 5 А/дм² (катод - из платинированного титана).

Свинцово-индиевые покрытия восстанавливают на катоде и из сульфаматного электролита состава (г/л):

Pb(SO₃NH₂)₂ 20-30

Tn(SO₃NH₂)₃ 175-200

Желатина 0,3-0,5

Режим электролиза: температура комнатная, i_к = 0,2 ÷ 0,3 А/дм². Покрытия содержат 5 - 8% In и имеют надежное сцепление с основой.

Петр Степанович Мельников. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении, 1979.