Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Катодный характер олова обеспечивает достаточную защиту стального основания от действияорганических кислот в отсутствии атмосферного воздуха. Олово образует нерастворимые окислы (SnO, SnO2), достаточностойкие в атмосфере и в воде. Олово получают электролизомкак из кислых растворов солей закиси олова, так и из щелочныхэлектролитов (станнатов). Из кислых растворов при одинаковой280плотности тока олово осаждается в 2 раза быстрее, чем из щелочных.Щелочные растворы приготавливают несколькими способами, например, из четырехлористого олова:SnCl4 + 6NaOH = NaSnO3 + 4NaCl + 3H2Oили анодным растворением олова в растворе гидроокиси щелочных металлов:Sn + 6OH- + 4e → SnO32- + 3H2O.Анодное и катодное пространства разделяются с помощьюдиафрагмы.
Катодами служат стальные листы. Плотность токасоставляет 1…2 А/м2, температура электролита 70°С. Для повышения качества покрытия в раствор добавляют небольшиеколичества окислителя, например перекиси водорода или пербората натрия.Наиболее приемлемым составом кислых растворов является: H2SO4 концентрированная – 100 г/л, SnSO4 – 54 г/л, крезолили фенол (для снижения роста крупных кристаллов олова наповерхности лужения) 20…30 г/л, желатин или клей (для улучшения осаждения олова из кислых растворов) 2,5 г/л, плотностьтока 2,5 А/дм2, температура состава ≥ 20°С. В процессе лужения необходимо постоянно следить за процентным содержанием состава раствора, проводить его соответствующую фильтрацию и обновление.
Для снижения пористости покрытия послелужения тонким слоем возможно применение оплавления покрытия.Хромирование является одним из наиболее распространенных и имеющих большое значение гальванических процессов.Электрохимически осажденные хромовые покрытия имеют исключительные химические и физические свойства, они устойчивы против атмосферной коррозии при нормальной и при повышенной температуре, очень тверды и стойки против механического износа, имеют небольшой коэффициент трения ибольшую отражательную способность. Эти покрытия применяются для двух совершенно различных целей:281- для придания декоративного вида никелированным омедненным, оцинкованным и латунированным деталям;- для повышения износоустойчивости поверхностей деталей, подвергающихся износу (валы, вращающиеся детали,поршневые кольца или режущий инструмент).Хромированием можно защитить от износа детали, не бывшие в эксплуатации, а также восстановить детали, износившиеся во время эксплуатации.
Хромовым покрытием размеры износившейся детали увеличиваются до требуемых, что дает возможность снова использовать ее по назначению. Доброкачественные хромовые покрытия осаждаются только из растворовхромовой кислоты, к которым добавляются соответствующиевещества, обычно неорганические кислоты. Наиболее приемлемыми для хромирования являются электролиты, содержащиехромовую и серную кислоты (распространенными составамиявляются: CrO3 – 150 г/л, H2SO4 – 2,5 г/л; CrO3 – 350 г/л, H2SO4– 3,5 г/л).
Достоинством первого раствора является меньшаяпотеря хромового ангидрида CrO3 при выемке деталей из ванны, второго – большее постоянство состава электролита. Приприготовлении электролита для твердого хромирования содержание хлористого ангидрида уменьшают, а серной кислоты –увеличивают (CrO3 → 80 г/л, H2SO4 → 2,5 г/л), а для декоративного покрытия – наоборот (CrO3 → 450 г/л, H2SO4 → 0,8% отколичества CrO3). Поскольку хром находится в растворе, необходимо постоянно следить за состоянием концентрации электролита. Хромирование производится при плотности тока25 А/дм2 и температуре электролита 450°С.Кадмий образует с органическими соединениями как простые, легко растворимые в воде и устойчивые соли, так и комплексные соли, из которых для гальванических целей наиболееважное значение имеет цианистый комплекс. Кадмий можноосаждать из кислых электролитов, содержащих кадмий в видеэлементарных ионов, и из щелочных электролитов, в которыхкадмий находится в виде комплексного цианисто-кадмиевогоаниона.
В последнее время широкое применение получил щелочной цианистый электролит, так как он малочувствителен кизменению своего состава:282CdO в г/л …………………………………………………30,NaCH в г/л……………………………………………… 120,NaOH в г/л ………………………………………………..10,NiSO4 кристаллический в г/л…………………………….. 2,сульфированное касторовое масло в г/л …………………1,плотность тока в А/дм2 …………………………….. 1…2,5,напряжение на зажимах в В …………………………. 1…3,температура в °С…………………………………….18…25.При составлении электролита можно исходить из окислов,гидроокисей, сульфата или цианида кадмия или непосредственно из соответствующего комплексного кадмиевого цианида. Восновном нет причин для того, чтобы отдавать предпочтениетому или иному из этих химикатов.В настоящее время для меднения используют следующийэлектролит, который содержит:- медь в форме комплексной цианистой соли меди в количестве 20…70 г/л;- свободный цианид в количестве 5…15 г/л;- карбонат натрия (калия) в количестве 0…100 г/л;- в некоторых случаях едкое кали или едкий натр, сегнетовусоль, блескообразующие добавки и т.п.Первые три вещества содержатся в любом медноцианистомэлектролите, а гидроокись калия или натрия и сегнетова сольприменяются только в специальных ваннах.
Блескообразующиедобавки применяются относительно редко. Обычный медныйэлектролит имеет, например, следующий состав и режим работы: цианистая медь CuCN в г/л – 45, цианистый натрий NaCNв г/л – 55, карбонат натрия Na2CO3 в г/л – 15, едкий натр NaOHв г/л – 3, плотность тока – 2 А/дм2, температура электролита40…45°С. Электролит меднения с большим содержанием медисодержит: цианистую медь – 120 г/л, цианистый калий –175 г/л, карбонат калия 60 г/л, едкое кали 35…48 г/л, блескообразующие добавки KCNS – 10 г/л; плотность тока – до 6 А/дм2,температура электролита – 70…85°С.
Медный электролит ссегнетовой солью содержит: CuCN – 26 г/л, NaCN – 35 г/л,Na2CO3 – 30 г/л, сегнетовую соль NaKC4H4O6 ⋅ 4H2O – 45 г/л;283температура электролита 55…70°, плотность тока до 6 А/дм2.Главным недостатком всех трех указанных электролитов является малая устойчивость их состава. В обычных электролитахмеднения и электролитах с сегнетовой солью цианиды – как вкомплексном, так и в свободном состоянии – неустойчивы инепрерывно разлагаются. В электролитах меднения с большимсодержанием меди неустойчива также и гидроокись натрия.Наибольшее значение имеют медные покрытия в качествепромежуточного слоя при защитном и декоративном хромировании. В качестве промежуточного слоя (с толщиной 2…4 мк)их применяют также при лужении стальных деталей.Медные покрытия без дальнейшего защитного слоя (металлического или бесцветной органической краски) непригодныни для декоративных целей, ни в качестве защиты против атмосферной коррозии, так как после полировки они на воздухеочень быстро окисляются и теряют свой блеск.Очень распространено применение медных покрытий в качестве защиты некоторых поверхностей стальных деталей перед цементацией.
Части поверхностей деталей, подлежащиецементации, изолируются соответствующей краской или смесью воска, а другие части, не подлежащие цементации, меднятся сначала в щелочном растворе, а затем в кислом электролите.Толщина медного слоя зависит от условий цементации и обычно равна 25…50 мк.Медные покрытия очень распространены в гальванопластике при электролитическом производстве типографских форм,при изготовлении матриц, при гальванопластическом производстве точных полых деталей и т.п.
В этом случае применяютте же растворы и режимы работы, как и при покрытии для антикоррозионной защиты.Латунирование применяют в следующих случаях:- латунные покрытия толщиной около 2 мк улучшают адгезию резины со сталью;- для декоративно-защитных целей;- в качестве подслоя при декоративном хромировании стали.284Растворы для латунирования содержат следующие компоненты:- медь в виде комплексной цианисто-калиевой соли меди вколичестве от 10 до 30 г/л;- цинк в виде комплексной цианистой соли цинка в количестве от 10 до 30 г/л; количество меди и цинка колеблется между15 и 50 г/л, соотношение меди и цинка бывает от 1:3 до 3:1;- свободный цианид;- углекислый натрий (до 60 г/л) или углекислый калий(до 110 г/л).Кроме этих основных компонентов электролит латунирования содержит также:- едкий натр или едкое кали в количестве до 10 г/л;- аммиак и аммониевые кислоты в виде хлористого или сернокислого аммония;- блескообразующие добавки.Никелевые покрытия применяют как для защиты от коррозии, так и для декоративных целей, причем никелевые покрытия наносятся на все наиболее важные основные материалы, т.е.на сталь, чугун, медь, цинк, алюминий, сплавы этих металлов ит.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
