Цинкование

Химическое никелирование

Используют при наращивании равномерных по толщине покрытий на деталях из стали, меди, латуни, никеля и алюминия.

Получение покрытий при химическом никелировании основано на восстановлении гипофосфитом ионов никеля из водных растворов солей этого металла. В результате реакции на поверхности наращиваемых деталей осаждается покрытие, состоящее из никеля и фосфора. Содержание фосфора в никелевых покрытиях зависит от режима технологического процесса и колеблется от 5 до 13 %.

Исходная микроструктура никельфосфорных покрытий обеспечивает в поверхностном слое микротвердость 3500-5000 МПа, которая растет с увеличением содержания фосфора в осадке. При нагреве детали с таким покрытием в течение часа до температуры 350-400 ^оС ее твердость увеличивается до 1200 НВ.

Термическая обработка улучшает также прочность сцепления поверхности наращиваемой детали с покрытием.

Наращивание химического никеля осуществляется как в щелочных, так и в кислых растворах. Щелочные растворы характеризуются лучшими технико-экономическими показателями по сравнению с кислыми. Такие растворы можно использовать длительное время вследствие поддержания заданной кислотности при систематическом добавлении в раствор компонентов, расходуемых на осадки. Скорость наращивания покрытия при химическом никелировании в этих растворах может быть постоянной и поддерживаться на уровне 10-12 мкм/ч.

Составы электролитов и режимы никелирования приведены в табл. 4.6.5.

В атмосферных условиях цинковые покрытия подвергаются коррозии, образуя различные химические соединения цинка. Скорость коррозии цинкового покрытия зависит от условий эксплуатации изделий и в промышленных районах составляет 1,0-1,5 мкм в год. Для повышения защитных свойств покрытий их подвергают специальной химической обработке в растворах хромовой кислоты и ее солей или в растворах солей фосфорной кислоты.

Покрытия применяют для защиты изделий из черных металлов (листов, труб, проволоки, деталей станков, автомобилей, приборов, крепежных изделий) от коррозии. В ремонтном производстве цинковые покрытия используют для защиты от коррозии крепежных деталей.

Защитные свойства определяются не средней толщиной покрытий на всей поверхности изделий, а фактической толщиной на том или ином участке. Поэтому основная характеристика электролита - рассеивающая способность.

При цинковании используют различные электролиты (табл. 4.6.6) - кислые, щелочные, цианистые, цинкатные, аммиакатные. Для увеличения плотности тока и производительности процесса многие электролиты перемешивают.

Кислые электролиты обладают плохой рассеивающей способностью. В то же время кислые электролиты устойчивы, допускают применение высокой плотности тока, особенно при перемешивании, при высоком (близком к 100%) выходе цинка по току. Покрытия приобретают светлый цвет, характеризуются повышенной пластичностью, прочным сцеплением с основным металлом и могут выдержать различную механическую обработку. Поэтому кислые электролиты широко используют для покрытия полуфабрикатов - листов, проволоки, полос.

Щелочные электролиты обладают хорошей рассеивающей способностью, а покрытия, полученные в этих электролитах, - более высокой коррозионной стойкостью. Однако щелочные электролиты менее устойчивы, допустимая плотность тока в них ниже, и с повышением ее заметно снижается выход цинка по току. Такие электролиты применяют для цинкования изделий сложной формы.

Цианистые электролиты обладают высокой рассеивающей способностью и служат для цинкования изделий сложной формы в стационарных, колокольных и барабанных ваннах. Но эти электролиты очень ядовиты, и обращаться с ними необходимо очень осторожно.

Для замены токсичных цианистых электролитов разработаны и используются цинкатные, аммиакатные и другие электролиты. Они не ядовиты, просты по составу и дешевы, обладают высокой электропроводностью и хорошей рассеивающей способностью цианистых электролитов. Выход цинка по току в них значительно выше, чем в цианистых. Поэтому цинкатные и аммиакатные электролиты предназначены для цинкования деталей простой и сложной формы в стационарных, колокольных и барабанных ваннах.

Гальванические покрытия на поверхности мелких деталей, как правило, наносятся в барабанах и колоколах, на поверхности более крупных деталей - в стационарных ваннах (на подвесках).

Недоброкачественные цинковые покрытия удаляют химическим травлением в растворе серной или соляной кислоты (50-100 г/л) при температуре 15-25 ^оС.

Для цинкования служат аноды из цинка марок ЦО, Ц1 и Ц2 в виде пластин, которые во избежание загрязнения электролита необходимо помещать в чехлы из кислотостойкой ткани (стеклоткань, шерсть). Аноды следует периодически очищать травлением или щетками. Продолжительность цинкования (ч) определяют приближенно из выражения (при n = 90. %)

t ≈ 0,065 h / D_к,

где h - толщина покрытия, мкм; D_к, - плотность тока, А/дм².

Толщину (мкм) цинковых покрытий выбирают в зависимости от условий эксплуатации изделий:

Дата добавления: 2014-02-28; просмотров: 434; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!