Гальванические покрытия
Главная / Гальванические покрытия
Гальваническое покрытие – это металлическая пленка толщиной от нескольких долей микрона до десятых долей миллиметра, наносимое на поверхность не металлических и металлических изделий методом гальваники для придания им твердости, износостойкости, антикоррозийных, антифрикционных, декоративных свойств.
Изменение характеристик поверхностных слоев не металлических и металлических изделий приобретает все большую актуальность.
Современные требования к надежности оборудования при увеличении нагрузок на него, необходимость в защите металлических деталей от агрессивных сред и очень высоких или, наоборот, низких температур приводят к возрастающему интересу всех областей промышленности к применению гальванических покрытий.
Применение гальванических покрытий
Более всего гальванические покрытия находят применение в автомобилестроении, строительстве , авиационной, радиотехнической и электронной промышленности.
Но эстетичный вид и большая цветовая гамма вместе с защитой от неблагоприятного внешнего воздействия приковывают внимание и дизайнеров помещений, например, при отделке ручек дверей, мебели и карнизов, деталей интерьера и экстерьера.
Тонкие (от 2-6 до 12-20 микрон) и прочные слои хромовых и никелевых гальванических покрытий увеличивают срок службы и улучшают качество бытовых,медицинских, штамповочных и прессовых инструментов, деталей узлов трения.
Виды гальванических покрытий
Покрытия применяемые в гальванике очень разнообразны.
При выборе следует учитывать назначение и материал детали, условия эксплуатации покрываемого изделия, назначение и необходимые свойства покрытия, способ его нанесения, допустимость контактов сопрягаемых металлов и экономическую целесообразность применения гальванического покрытия.
Гальванические покрытия могут обеспечивать повышенную коррозионную стойкость (оцинкованием, хромированием, лужением, свинцеванием), износостойкость трущихся поверхностей (хромированием, железнением), защитно-декоративную функцию отделки поверхности (меднением, никелированием, хромированием, серебрением, золочением, анодированием). Гальванические покрытия изделий из полимеров, оргстекла, пластика или композита применяются для придания эстетичного вида, увеличения прочности поверхности изделия, приданию деталям электопроводящих свойств.
Хромирование
Данный вид обработки увеличивает твердость металлических изделий, сопротивление механическому износу и высоким температурам, придает декоративный вид и светоотражающие свойства.
Сами по себе хромовые гальванические покрытия достаточно пористые, поэтому чаще для предотвращения коррозии на изделие наносят несколько слоев, например, медь-никель-хром или никель-медь-никель-хром. Аноды при хромировании используют свинцовые.
Свойства хромовых гальванических покрытий сильно зависят от концентрации и температуры электролита, плотности тока. Например, при температуре электролита 35-55 ºС покрытие будет блестящим, при 55-80 ºС — молочным, ниже 35 ºС — матовым.
Меняя состав электролитов, можно получить декоративное покрытие (от темно-голубого цвета до темно-синего и даже черного) или износостойкое для обработки деталей двигателей, редукторов и других механизмов.
Цинкование
Цинкование может быть щелочным, слабокислым, цианистым. Цианистое цинкование в последнее время не применяеться в виду его вредности.
Цинк хорошо сцепляется с поверхностью других металлов, а со временем на цинковом покрытии образуется тонкая пленка окислов, обладающая прекрасными защитными свойствами.
Нанесение цинкового гальванического покрытия с использованием бесцветного и радужного хроматирования обеспечивает изделиям красивый вид и защиту от различных видов коррозии и механических воздействий.
Кадмирование
Все еще широко применяется для защиты поверхности металлов, хотя в последнее время оно начинает заменяться более дешевым и доступным, и менее вредным цинкованием. По стойкости к атмосферным и химическим факторам между этими металлами нет большой разницы. Для кадмирования изделий применяются, как правило, цианистые электролиты.
Меднение
Данный вид покрытия металлических изделий производят в декоративно-защитных целях, для улучшения приработки трущихся деталей, уплотнения зазоров, восстановления изношенных поверхностей и защиты инструмента от искрообразования, а также для создания на поверхности металла токопроводящего слоя с малым сопротивлением. При меднении используются кислые, цианистые или щелочные нецианистые электролиты.
Никелирование
Никелированию подвергаются преимущественно изделия из стали и сплавов, а также меди, латуни, цинка для защиты от коррозии, повышения износостойкости деталей, в защитно-декоративных целях, а также для формирования промежуточного слоя при многослойных покрытиях.
Никелевые гальванические покрытия отличаются красивым внешним видом, стойкостью к атмосферным воздействиям, легкостью нанесения на металлические изделия. Для получения матовых и блестящих никелевых покрытий без дополнительной полировки используют разные гальванические ванны.
Электролиты для никелирования бывают сернокислые матовые, сернокислые блестящие и редко применяемые в гальваностегии сульфаматные.
Железнение
Железнение как гальваническое покрытие распространено очень мало.
Главным образом оно используется в полиграфической промышленности для покрытия матриц, а в последнее время также при окончательной обработке деталей машин или при ремонте изношенных инструментов.
Кроме того, этим способом можно приготовить особо чистое железо для физических и химических исследований. Основным элементом электролита является сернокислое или хлористое железо.
Латунирование
Латунирование – это нанесение на поверхность металлических (главным образом стальных) изделий слоя латуни толщиной в несколько мкм (примерный состав: 70 % меди и 30 % цинка).
Применяется для защиты изделий от коррозии, для обеспечения прочного сцепления стальных и алюминиевых изделий с резиной при горячем прессовании, для создания промежуточного слоя при никелировании или лужении стальных деталей (что более эффективно, чем непосредственное покрытие никелем или оловом). Латунирование — один из способов повышения антифрикционных свойств титана и его сплавов.
Лужение
Лужение приобретает в промышленности все большее значение, благодаря стойкости олова к коррозии. Применяется чаще всего к железным и стальным деталям.
Гальванические покрытия из драгоценных металлов и их сплавов широко применяются при заключительной обработке ювелирных изделий для придания им определенного цвета, тона и блеска, создания цветовой гармонии при изготовлении изделий с драгоценными камнями, коррозионной защиты, повышения прочности и твердости.
При золочении из экономических соображений пользуются нерастворимыми (угольными, платиновыми или стальными) анодами. Наилучшими свойствами обладают гальванические покрытия из золота, серебра и их сплавов, полученные из цианистых электролитов, содержащих свободный цианистый калий.
Однако при этом возникают проблемы с утилизацией промывных вод и отработанных электролитов, которые содержат свободные цианиды, не говоря уже про особые меры предосторожности в процессе получения самих гальванических покрытий.
Покрытия, нанесенные с использованием нецианистых электролитов (гексаферроцианидных, роданидных, йодидных, пирофосфатных при серебрении и трилонатных, сульфитных, тиосульфатных, триполифосфатных при золочении) не требуют столь строгих мер по соблюдению экологической безопасности, но дают матовые гальванические поверхности и требуют дополнительной полировки, поэтому применяются на изделиях относительно простой конфигурации. В связи с этим сейчас в промышленности уделяют особое внимание разработке новых полностью бесцианистых электролитов для нанесения блестящих гальванических покрытий.
Источник: http://its-machining.ru/galvanika_in.html
Гальваническое покрытие. Технология гальванических покрытий. Гальваника
Бизнес 5 мая 2014
Гальванической покрытие представляет собой метод покрытия одного металла каким-то другим посредством электролиза. Эта процедура осуществляется с использованием традиционных методов погружения.
После предварительной подготовки печатные платы загружают в гальваническую ванну, представляющую собой емкость из диэлектрика, которая наполнена электролитом и снабжена анодами (они могут быть растворимыми и нерастворимыми), а также устройством для поддержания температуры и перемешивания раствора.
Обработка плат
Пропускание постоянного тока приводит к тому, что непокрытые защитной маской и подключенные к электроду участки платы покрываются слоем никеля или золота определенной толщины. Правильное расположение анодов гарантирует, что толщина покрытия будет примерно равномерной.
Золочение печатных плат обычно производится с использованием двухстадийного процесса. Сначала их погружают в ванну, где гальваническим способом наносится никель.
При этом используется высокая плотность тока, благодаря которой из кислого раствора осаждается слой никеля, толщина которого составляет 0,05-0,1 мкм.
Благодаря этому обеспечивается прочное сцепление никеля и меди, что позволяет уменьшить пористость покрытия, а также предотвратить проникновения меди в золотой слой. После промывки изделия обычно перемещают в ванну золочения, где производится наращивание слоя золота до 0,5 мкм из электролита.
Гальваника и декорирование
Уже в древние времена существовала декоративная отделка художественных металлов. Современное производство предполагает, что для придания каких-то особых свойств поверхности металла будет использоваться гальваническая обработка.
Защитные покрытия из благородных металлов можно получить благодаря осаждению металлов из солевых растворов под действием электрического тока. Благодаря таким покрытиям удается достаточно длительное время сохранить цвет и блеск ювелирных изделий. Они не только предотвращают потемнение изделий, но и обладают превосходным полирующим эффектом.
К примеру, гальваническое покрытие золотом или серебром позволяет надолго сохранить цвет и блеск ювелирного изделия.
Существует несколько разных вариантов этого процесса, каждый из которых предполагает использование того или иного металла:
— хромирование;
— меднение;
— цинкование;
— никелирование;
— олово-висмутовое покрытие;
— химическое оксидирование;
— химическое пассивирование;
— анодирование;
— электрополировка.
Видео по теме
Хромирование
Это диффузное насыщение стальной поверхности хромом либо осаждение на детали слоя вещества из электролита под действием электротока.
В данном случае гальваника ориентирована на защиту от коррозии, применяется для декорирования либо для увеличения степени твердости поверхности. Хромирование в промышленности может использоваться и для декорирования.
В данном случае основная цель процедуры – придание металлической поверхности красивого эффектного блеска. Деталь перед нанесением хрома должна быть отполирована.
Свойства покрытия
Твердое хромовое покрытие характеризуется жаростойкостью, высокой степенью износостойкости, плохой смачиваемостью, низким коэффициентом трения, а также незначительной пластичностью.
Кроме того, поверхность получает такие свойства, как устойчивость в плане трения, способность выдерживать распределительную нагрузку, а также недостатком, связанным с легкостью разрушения под действием сосредоточенных ударных нагрузок.
Гальваническое покрытие в форме молочного хрома обладает невысокой степенью износостойкости и твердости, малой пористостью. Поверхность получает защиту от коррозии, при этом сохраняя привлекательный декоративный вид.
Использование хромирования в промышленности
Основная цель, с которой оно используется в промышленности, это придание детали таких свойств, как повышенная износостойкость, увеличенная устойчивость к коррозии, а также сниженное трение.
Благодаря этому процессу сталь становится прочнее, не подвергается газовой коррозии, а также не разрушается в морской и обычной воде, азотной кислоте.
Гальваническое покрытие данного типа приводит к тому, что поверхностные дефекты становятся только значительнее, из-за чего требуется производить последующую обработку, так как в данном случае нет эффекта выравнивания.
Меднение
Использование медных покрытий актуально в тех случаях, когда требуется повысить электропроводность, а также их применяют в качестве промежуточного слоя на стальных изделиях перед тем, как будет нанесено хромовое, никелевое или иное покрытие.
Так удается обеспечить более качественное сцепление, а также повысить защитную способность. Гальваническое покрытие медью обычно не используется в качестве самостоятельного или декоративного.
Благодаря тому, что данный металл способен предотвращать образование искр, изделие можно использовать в нефтяной и газовой промышленности.
Применение меднения
Данный процесс используется для нанесения покрытия из меди на стальные изделия либо на стальную проволоку. Часто этот вид покрытия применяется для защиты отдельных участков изделий из стали от цемента, а обработке при этом подвергаются те участки, которые дальше предполагается обрабатывать резанием.
Гальванические покрытия металлов в данном случае часто применяются в нефтегазовой отрасли, чтобы исключить образование искр, в электроэнергетической сфере для последующего нанесения многослойных покрытий, предназначенных для защиты и декорирования, в производстве печатных плат, для улучшения пайки, а также для многого другого. Поверхность приобретает цвет от светло-розового до темно-красного. Оттенки обычно не нормируются.
Цинкование
Одним из наиболее распространенных методов для защиты металлических изделий является цинкование. Обычно его применяют для обработки разнообразных легированных или углеродистых марок стали.
Нанесение гальванических покрытий данного типа достаточно востребовано для защиты изделий из проволоки и крепежных элементов.
Попадая во влажную среду, цинковая поверхность выступает в качестве анода, благодаря чему замедляются окислительные реакции, а основной металл при этом получает надежную защиту от негативных факторов среды.
Гальваника данного типа может использоваться только после того, как металлических изделия будут обработаны особым образом. Для этого следует очистить их от ржавчины, окалины, технических средств смазочно-охлаждающего назначения.
Когда процесс гальванического цинкования будет завершен, изделие должно подвергнуться осветлению, то есть его протравливают слабым раствором азотной кислоты, после чего проводят пассивацию.
Так не только удается увеличить устойчивость оцинкованных изделий к негативным факторам, но и сделать их более декоративными, то есть придать блеск и определенный оттенок. Технология гальванических покрытий в данном случае предполагает толщину цинкового слоя от 6 мкм до 1,5 мм.
Никелирование
Защита металлических изделий может осуществляться с использованием различных технологий. Одной из наиболее востребованных и распространенных на данный момент является никелирование. Такая популярность объясняется химическими свойствами никеля. Он обладает высокой степенью устойчивости к коррозии в водной среде, а оксид никеля предотвращает последующее окисление металла.
Помимо этого, никель слабо поддается воздействию солей, кислот и щелочей, за исключением азотной кислоты. К примеру, гальваническое покрытие толщиной 0,125 мм надежно защищает от большинства промышленных газов, характеризующихся повышенной агрессивностью.
Очень важен и такой момент: никелированию поддаются почти все металлы, благодаря чему такой способ можно применять для дополнительной обработки изделий.
Использование никелирования уместно для решения целого ряда задач:
— обеспечение защиты металлических изделий;
— использование в качестве декоративного покрытия;
— формирование предварительного слоя, который будет подвергнут дальнейшей обработке;
— восстановление деталей и узлов.
Покрытие характеризуется повышенной износостойкостью и твердостью и рекомендовано для деталей, которые работают в условиях трения, в особенности при отсутствии какой-либо смазки, используется для защиты от коррозии, а также обеспечения качественной пайки низкотемпературных припоев, все это прописано в ГОСТ.
Гальванические покрытия обладают повышенной хрупкостью, поэтому не рекомендовано производить развальцовку и гибку деталей, прошедших процедуру никелирования. Его рекомендуется применять для сложнопрофилированных деталей.
После процедуры термообработки в условиях температуры 400 градусов Цельсия покрытие приобретает максимальную твердость.
Олово-Висмут
Оловянное покрытие характеризуется стойкостью к действию соединений, содержащих серу, поэтому рекомендуется для деталей, которые находятся в контакте с резиной и пластмассами.
Среди его свойств можно назвать превосходное сцепление с основным металлом, эластичность, способность к изгибу, вытяжке, штамповке, развальцовке, прессовой посадке, а также хорошее сохранение при свинчивании.
Свежеосажденное оловянное покрытие хорошо поддается пайке.
Выводы
Гальваническое покрытие позволяет улучшить токопроводящие характеристики деталей, придавая им превосходные свойства электроизоляции, а также защищая от воздействия различных веществ.
Кроме того, этот способ позволяет получить отличные поверхности, имеющие зеркальный вид, а также имитирующие покрытие эмалью.
Сложно переоценить, насколько гальваника важна в современном производстве, так как развитие технологий позволило сделать процесс более совершенным.
Источник: fb.ruАвтомобили
Защитное покрытие «Раптор»: цвета, технология, преимущества и отзывы. Покрытие автомобиля «Раптор»
Существует много видов автомобильных красок. Разнообразные цвета и характеристики определяют красоту транспортного средства. При передвижении по пересеченной местности, плохих дорожных условиях покрытие может получить…
Бизнес
Асфальтобетонное покрытие: технология и инструкция
Выполненная на основе асфальтобетонной смеси дорога считается одним из наиболее выгодных покрытий. Оно практично, стоит недорого и в целом позволяет обеспечить необходимые для эксплуатации характеристики. Конечно, не …
Бизнес
Гальваническое цинкование металла: технология, оборудование
Гальваническое цинкование – эффективный и недорогой, а потому распространенный способ защиты черных металлов от коррозии. Чаще всего его используют при производстве метизов и крепежных изделий, а также стальной …
Бизнес
Ямочный ремонт дорожного покрытия: технология, методы, ГОСТ
Ровные высококачественные дорожные покрытия, которые обеспечивают полноценное сцепление колес транспорта с полотном, являются залогом безопасного и спокойного дорожного движения. В связи с активным пользованием дороги…
Красота
Покрытие для ногтей shellac: палитра цветов, технология нанесения, достоинства и недостатки
Тем, кто не любит ходить без лака на ногтях и в то же время не имеет возможности постоянно их перекрашивать, можно посоветовать воспользоваться более устойчивым покрытием shellac. Палитра его цветов позволяет выбрать …
Красота
Покрытие гель-лаком — преимущества и технология
В данной статье мы поговорим о том, почему покрытие ногтей гель-лаком так популярно в этом сезоне. На самом деле это не должно вызывать удивления, ведь покрытие гелем имеет особенности, которые оценит каждая женщина.
Домашний уют
Как наносить жидкие обои на гипсокартон: инструкция, технология покрытия и советы мастеров
Современный ремонт сложно представить без использования гипсокартона. При его помощи выравниваются стены, возводятся перегородки и короба. В плане отделки этот материал не особо прихотлив, однако тяжелую облицовку на …
Автомобили
Краска «Раптор»: цена, отзывы, цвета. Эффективность защитного покрытия «Раптор»
Те автовладельцы, которым дорог внешний вид автомобиля, пытаются защитить ЛКП. Компания U-POL создала продукт, который позволит надежно защитить кузов. Это краска «Раптор». Что это за покрытие? Особенности…
Автомобили
Толщиномер лакокрасочного покрытия автомобилей: инструкция по применению, советы по выбору
Нанесение лакокрасочного слоя требует особой сноровки от мастера, а также соблюдения тщательных расчетов. Касается это и непосредственного применения рабочей массы и ее подготовки. Обработка автомобильного кузова счит…
Автомобили
Покрытие лакокрасочное: виды и способы примения
Покрытие лакокрасочное используется сегодня во множестве различных сфер, ведь оно отличается массой преимуществ. Одним из основных условий обеспечения всех этих достоинств является корректное использование, и именно п…
Источник: http://monateka.com/article/9335/
Гальваника и гальваническое покрытие
Гальваника – это электрохимический процесс. Его участники – ток, основа, электролит. Через последний пропускают напряжение. Электролит всегда металлический.
Его частицы оседают на основу, образуя на ней тонкий слой свинца, цинка или другого элемента. Это не просто поверхностное покрытие.
Атомы электролита проникают в верхние слои трубы, авиадетали и любой другой обрабатываемой поверхности, тем самым образуя гальваническое покрытие.
В ванную погружают два электрода. Один положительно заряженный, другой – отрицательно. К плюсовому (аноду) крепят будущее покрытие, к примеру, золотой брусок. Все металлы положительно заряжены. Их частицы стремятся к отрицательному элементу (катоду). Поэтому минусом заряжают основу, требующую обработки.
Обработка проводится, чтобы улучшить характеристики деталей. Нанесение гальванических покрытий улучшает антикоррозийные свойства. К примеру, медные элементы изнашиваются, соприкасаясь с влагой атмосферы или с водой.
Чтобы продлить срок службы изделий из красного металла, его покрывают пленкой из элемента нечувствительного к влаге. Метод нужен и чтобы усилить защиту стали от электрохимических процессов. Иногда, гальванику применяют чисто в декоративных целях, улучшая внешний вид основы.
Так, золочение и посеребрение украшений осуществляется именно под действием электрического тока.
Метод широко используется за счет своей дешевизны, простоты исполнения. Плата за использование электрического тока фиксирована в каждом регионе «Энергосбытом». Она не бьет по карману, учитывая стоимость конечных изделий. В час тратятся не больше 30-ти киловатт.
Однако, гальваника в домашних условиях не возможна для крупногабаритных изделий. Домашняя гальваника процесс подходящий для декоративной отделки небольших деталей интерьера.
Ювелиры пользуются гальваникой для покрытия ювелирных украшений.
Копейки стоят и электролиты – водные растворы кислот и солей. Правда, соединение хранят в отдельных, герметичных помещениях, ведь они, в большинстве своем, токсичны. Те, кто взвешивают и доставляют в гальваническую мастерскую нужное количество реагентов, облачаются в маски, перчатки, специальные костюмы. Над весами располагают мощную вытяжку, дабы избавится от вредных паров.
Слой всего в 2 микрометра золота делает бижутерию износостойкой. При правильном нанесении покрытие ровное, без пузырьков и прочих пустот, плотное. Наносят золото и на само … золото.
Дело в том, что дополнительный слой, осажденный гальваническим методом, в два раза повышает твердость изделия из литого металла. Кроме того, пленка подсвечивает украшение.
Напыление ярче, искрящейся, солнечнее, чем негальваническое золото.
Осаждают драгоценный металл и для реставрации сережек, колец, кулонов и прочих творений ювелиров. Гальваника позволяет точечно заполнять сколы, полости в изделиях. Пленка из золота так же выравнивает поверхность поцарапанного, к примеру, украшения.
Для напылений используют не только драгоценные металлы, но и олово, латунь, цинк, кадмий, никель, медь, свинец. Последний, кстати, становится виновником многих болезней. Те, кто занимается гальваническим свинцеванием, часто страдают малокровием Накапливаясь в организме, металл так же способствует появлению серых бляшек на деснах. Лечение одно – прервать работу, сменить вид деятельности.
Головокружения, мигрени вызывает излишек в организме кадмия. Его вдыхают при очистке анодов. Соединения цинка раздражают слизистые. У тех, кто обслуживает электролитические ванные с никелем, иногда появляются экземы, язвы на коже. Обычно, специалисты знают, на что идут, ведь они оканчивают профильные ВУЗы и разбираются в химии.
Первым ученым, применившим метод гальванического осаждения, металлов был Борис Якоби. Настоящее имя немца Мориц Германн. Ученый стал называть себя иначе, переехав в начале 19-го века жить в Россию.
Здесь Якоби и открыл в 1838-ом году метод гальванопластики.
Академик способствовал продвижению технологии, посоветовав применять ее при производстве монет, типографического оборудования, художественном ремесле.
Однако, назвали технологию в честь другого ученого. Луиджи Гальвани применил электролитический метод практически одновременно с Борисом Якоби. Итальянский врач и физик посвятил себя изучению электричества.
Плюс электролитической технологии в том, что с ее помощью можно равномерно покрывать детали сложных форм. Толщина металла на всей поверхности основы получается одинаковой. Нанесенная пленка требует шлифовки, если ее назначение декоративное.
Интересно, что термин гальваника применяют не только в металлургии, машинной промышленности, химической отрасли и ювелирном деле. Понятие пригодилось даже косметологам. Они, конечно, не осаждают металлы на лица или тела клиентов. Просто, гальваническая чистка кожи основана на воздействии на покровы током малой мощности. При этом жиры, скопившиеся в порах, разжижаются и покидают полости.
Косметологи, конечно, не входят в «общество гальванотехников и специалистов в области обработки поверхностей», хотя понятие гальваника для лица существует и таковое в стране и имеется.
Российская организация имеет свой сайт. На нем выкладываются все новости, связанные с процессом электролитического осаждения одного металла на другой.
Сообщество так же выпускает специализированный журнал с названием, дублирующим имя общества.
В номерах можно найти следующие статьи: — «Выпущен учебник «Теоретическая электрохимия», «У ОАО Тамбовгальванотехника открылся филиал в столице» и не только. Ресурс информирует читателей о вакансии гальваника, связанных с методом электролитического напыления, на крупных предприятиях России. К слову, специалистов по гальванизации так и называют – гальваны.
Источник: https://tvoi-uvelirr.ru/galvanika-i-galvanicheskoe-pokrytie/
Процессы гальванического производства
Гальваника — электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, повышения износоустойчивости, предохранения от цементации, в декоративных целях и т. д.
Получаемые гальванические покрытия — осадки — должны быть плотными, а по структуре — мелкозернистыми.
Чтобы достигнуть мелкозернистого строения осадков, необходимо выбрать соответствующие состав электролита, температурный режим и плотность тока.
Гальваническое покрытие металла — это прекрасный способ избежания многих проблем и увеличить срок службы оборудования, агрегатов и прочих устройств. Нанесение гальванических покрытий методом хромирования или никелирования требует специального производственного процесса и квалифицированного персонала.
Нанесение гальванических покрытий представляет собой электрохимический процесс, при котором происходит осаждение слоя металла на поверхности изделия. В качестве электролита используется раствор солей наносимого металла.
Само изделие является катодом, анод – металлическая пластина. При прохождении тока через электролит соли металла распадаются на ионы.
Положительно заряженные ионы металла направляются к катоду, в результате чего происходит электроосаждение металла.
Толщина, плотность, структура гальванических покрытий могут быть разными в зависимости от состава электролита и условий протекания процесса – температура, плотность тока. Так, например, варьируя соотношением этих двух параметров можно получить блестящее или матовое хромовое покрытие, для блестящего никелирования в электролит добавляют блескообразователи – сульфосоединения.
Декоративные покрытия имеют небольшую толщину, мелкозернистую структуру и достаточную плотность.
Для обеспечения прочности сцепления покрытия с изделием необходимо проводить тщательную подготовку поверхности, которая включает механическую обработку (шлифовка и полировка), удаление окислов и обезжиривание поверхности. После нанесения покрытия изделие промывают и нейтрализуют в щелочном растворе.
Хромирование
Хромовые покрытия в отношении их функционального применения являются одними из наиболее универсальных. С их помощью повышают твердость и износостойкость поверхности изделий, инструмента, восстанавливают изношенные детали.
Связано это с наличием на его поверхности весьма плотной пассивирующей пленки оксидной природы, которая при малейшем повреждении легко восстанавливается. Широко применяется для защиты от коррозии и с целью декоративной отделки поверхности изделий.
В зависимости от режима процесса можно получить различные по свойствам покрытия.
Цинкование
Покрытие цинком защищает от коррозионного разрушения черные металлы не только механически, но и электрохимически.
Цинковые покрытия широко применяются для защиты от коррозии деталей машин, крепежных деталей, применяются для защиты от коррозии водопроводных труб, питательных резервуаров, соприкасающихся с пресной водой при температуре не выше 60-70 оС, а так же для защиты изделий из черного металла от бензина и масла и др.
Никелирование
Никелем покрывают изделия из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и для специальных целей.
Никелевые покрытия имеют высокую антикоррозионную стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и в некоторых органических кислотах, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах.
Никелевое покрытие хорошо полируется и может быть легко доведено до зеркального блеска.
Химическое никелирование
Химическое никелевое покрытие, содержащее 3-12% фосфора, по сравнению с электролитическим имеет повышенные антикоррозионную стойкость, износостойкость и твердость, особенно после термической обработки. Обладает малой пористостью. Главным достоинством процесса химического никелирования является равномерное распределение металла по поверхности рельефного изделия любого профиля.
Оловянирование
Основные области применения покрытий оловом — защита изделий от коррозии и обеспечение паяемости различных деталей. Этот металл устойчив в промышленной атмосфере, даже содержащей сернистые соединения, в воде, нейтральных средах. По отношению к изделиям из медных сплавов олово является анодным покрытием и защищает медь электрохимически.
Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают развальцовку, штамповку, изгибы. Покрытия имеют хорошее сцепление с основой, обеспечивают хорошую коррозионную защиту и красивый внешний вид. Свежеосажденное олово легко паяется с применением спиртоканифольных флюсов, однако через 2—3 недели его способность к пайке резко ухудшается.
Меднение
Медные покрытия применяют для защиты стальных изделий от цементации, для повышения электропроводности, а так же как промежуточную прослойку на изделиях из стали, цинка, цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового и других видов покрытий, для лучшего сцепления или повышения защитной способности. В качестве самостоятельного гальванического покрытия ни для декоративных целей, ни для защиты от коррозии, как правило, не применяется.
Серебрение
Серебро обладает высокой электропроводностью, отражательной способностью и химической устойчивостью, особенно в условиях действия щелочных растворов и большинства органических кислот.
Поэтому, покрытия серебром получило применение, главным образом для улучшения электропроводящих свойств поверхности токонесущих деталей, придания поверхности высоких оптических свойств, для защиты химической аппаратуры и приборов от коррозии под действием щелочей и органических кислот, а так же с декоративной целью.
Наиболее распространены цинкование и меднение
Цинковые покрытия широко применяются для защиты изделий из черных металлов от коррозии в различных климатических зонах и в атмосфере, загрязненной промышленными газами, для защиты от непосредственного влияния пресной воды и от коррозионного воздействия керосина, бензина и других нефтяных продуктов и масел. В среде, насыщенной морскими испарениями, покрытия цинком не стойки.
Медные покрытия чаще всего применяют для экономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствие промежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшее сцепление между основным металлом и металлом покрытия и уменьшается вредное влияние водорода.
Медные покрытия широко применяются также для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошо полируются, что имеет значение при декоративно-защитных покрытиях.
Хорошо оснащенные гальванические цехи имеются почти на всех машиностроительных и металлообрабатывающих заводах.
Каждый технологический процесс гальванического нанесения металлических покрытий состоит из ряда отдельных операций, которые можно разделить на 3 группы:
1. Подготовительные работы. Их цель — подготовка мет(его поверхности) для нанесения покрытия гальваническим путем. На этой стадии технологического процесса проводится шлифование, обезжиривание и травление.
2. Основной процесс, цель которого заключается в образовании соответствующего металлического покрытия с помощью гальванического метода.
3. Отделочные операции. Они применяются для облагораживания и защиты гальванических покрытий. Наиболее часто для этих целей применяют пассивирование, окраску, лакирование и полирование.
Источник: http://biofile.ru/bio/22617.html
Гальваника в домашних условиях
Главная > Теория > Гальваника в домашних условиях
Гальваника – наука, изучающая осаждение электролитов на металлических поверхностях. Этим словом также называют процедуру, позволяющую наносить металлическое покрытие на различные изделия.
К примеру, если требуется защита от коррозии, применяется цинкование или хромирование.
Гальваника в домашних условиях – довольно непростая задача, поэтому для успешного ее выполнения следует знать некоторые нюансы, о которых ниже.
«Изменение» металла гальваникой
Что такое гальваника
Гальванопластика в домашних условиях осуществляется разными способами, так как полученное покрытие бывает технологическим, декоративным и защитным.
Процедура дает возможность создания на поверхности изделия тонкого металлического слоя, имеющего привлекательный эстетический вид (с помощью золота или серебра) или антикоррозийные свойства (при использовании цинка или меди).
Обрабатываемые поверхности, как правило, сделаны из металла или пластика.
Если рассматривать общие черты, то гальваника своими руками – процесс несложный. В специальную ванну с электролитом помещаются аноды, которые подключают к «плюсу». Между ними располагают деталь, служащую катодом, и подключают ее к «минусу». Как результат электрическая цепь замкнется, а металл, содержащийся в электролите, начнет осаждаться на катод, то есть обрабатываемое изделие.
Необходимое оборудование
Для выполнения любой задачи требуются не только определенные инструменты, но и оборудование. С поиском последнего также не должно быть сложностей, так как его можно сделать своими руками.
Изначально следует позаботиться об источнике питания, ведь процедура требует действия электротока.
Если рассматривать показатели тока, то здесь нет четкого диапазона – каждый мастер пользуется своими значениями.
Важно! Ключевое условие – использование регулятора напряжения, при помощи которого плавно изменяется выходная мощность.
Не менее важен постоянный ток. По этой причине источником может служить специальный выпрямитель, который приобретается или делается своими руками. Многие умельцы в качестве прибора пользуются сварочным аппаратом.
Под электролит нужно отыскать специальную емкость (ванночку), изготовленную из химически нейтральных компонентов. Гальваническая ванна своими руками делается просто: берется обычная посудина из пластика или стекла определенного размера, чтобы в ней легко располагались деталь и электролит. Применяется прочная и стойкая к высокой температуре (до +80 градусов Цельсия) емкость.
Также потребуются аноды, площадью более, нежели деталь. Используя их, в электролит подводится электрический ток, равномерно распределяемый по детали. Также их задача – возместить убыль сплава в электролите, так как он будет выделяться при обработке. Аноды хороши и для определенных окислительных задач.
Что касается нагревательных приборов, необходимых для подогрева электролита, лучше, чтобы они позволяли регулировать тепловые режимы, так как показатель температуры играет большое значение при процедуре. К примеру, чтобы гальваника прошла успешно, не подойдет бытовая газовая плитка. А вот электроплита или утюг с регулировкой температуры подошвы подходят.
Из чего делать электролит
Для электролита необходимо немало элементов
Чтобы хранить химические реактивы и электролиты, требуется воспользоваться посудой из стекла, имеющей притертую крышку.
Приготавливать электролиты следует внимательно: каждый элемент отмеряется вплоть до грамма, что делается при помощи соответствующих весов. Достать их не проблема, а при желании весы можно сделать самостоятельно, где гирьками выступают советские монетки, так как их номинал равен массе.
Гальванизация на дому – процедура приготовления электролита, а ему, в свою очередь, требуется наличие химических реактивов.
Существуют специальные фирмы, занимающиеся распространением этих высококачественных веществ, однако, их действия подконтрольны и не каждый желающий может их приобрести, даже имея особые разрешительные документы. Частным лицам опасные химические вещества и вовсе недоступны.
Особенности цинкования металла
Оцинкованный металл
Каждое изделие из металла, каким бы качественным оно ни было, рано или поздно будет отравлено коррозией. Бороться с коррозией можно разнообразными способами, где каждый имеет свои сильные и слабые стороны. Процедура гальванического цинкования – простой метод, считающийся оптимальным по соотношению цена-качество.
Цинкование в домашних условиях сделать реально, тем более что эта процедура позволяет обезопасить материал от негативных внешних воздействий. Цинк ценится тем, что, взаимодействуя с кислородом, образует прочную и качественную пленку, защищающую изделие от влияния окружающей среды.
Для оцинковки металла есть следующие способы:
- Термодиффузный метод;
- Холодная оцинковка;
- Гальваническая оцинковка;
- Горячее цинкование;
- Газо-термическое напыление.
Для цинковки изделия используется как один метод, так и несколько – комплексные работы. Следует отталкиваться от условий эксплуатации детали и необходимых защитных качеств. Выбирая способ обработки, учитывается желаемая толщина цинка, а от этого зависит температура и продолжительность работ.
Важно! Оцинкованные поверхности имеют ограничение – прямое механическое воздействие им противопоказано.
Наиболее популярный метод цинкования – горячий, так как полученное покрытие получается максимально стойким. Однако, на дому он не получил широко распространения, так как не безопасен с экологической стороны, трудный и невыгодный. Для этого метода требуется дорогостоящее и сложнодоступное оборудование, поэтому на нем не будем заострять внимания.
Газо-термический метод обработки металла – это своеобразное напыление. Актуален тогда, когда требуется обработка больших плоскостей в немалых масштабах. В ином случае это нерентабельная процедура. Процесс выглядит так: распыляется порошкообразный цинк.
Применяют способ в тех ситуациях, когда деталь крупногабаритная и попросту не поместится в специальной ванне с жидким цинком. Стоит отметить прочностные качества полученного металла – изделие легко сохранится даже в условиях соленой воды в течение 25-35 лет.
В домашних условиях наиболее популярен метод гальванической оцинковки, в результате которого на поверхности появляется гладкий и равномерный слой определенной толщины. Покрытие, в среднем, имеет толщину не более 40 мкм, но в плане эстетики – это наиболее удачный метод.
Что касается самой процедуры оцинковки, она аналогична прочим процессам электрохимического характера, где положительно заряженные частицы с цинка оседают на поверхность детали.
Наиболее доступный метод цинкования – холодная оцинковка, напоминающая обычную покраску. Для этого используется особый цинкосодержащий грунтовочный материал, где 90% – цинк.
Как было сказано выше, метод – самый доступный, практически в 10 раз дешевле предыдущих, да и заниматься им можно практически в любых условиях, даже в небольших мастерских.
Однако, по сравнению с иными методами, холодная оцинковка не может похвастаться высокой стойкостью.
Особенности гальванического серебрения
Серебрение металла своими руками
Гальваническим серебрением занимаются многие мастера, работающие не только с сувенирной, но и ювелирной продукцией. Серебряные покрытия также нередко применяются в технической области.
Как и в случае с цинкованием, необходимо обзавестись специальными электролитами. Серебро можно наносить на разные металлы, но в каждом случае поверхность последних нужно тщательно подготавливать. Если будет допущена хоть малейшая ошибка, то слой серебра плохо «прилипнет» к детали, а то и вовсе частично отслоится.
Эффективно решать эту проблему следует, применяя электролиты предварительного серебрения. Серебро – это мягкий металл, который легко может подвергнуться истиранию. Серебрение в домашних условиях реально, но следует знать определенные нюансы.
Например, снизить износостойкость металла позволяют электролиты, осаждающие сплавы, с содержанием сурьмы или палладия.
Серебро является более доступным, по сравнению с золотом, металлом, поэтому, чтобы изделие не протиралось при носке, электрохимическое покрытие наносится более толстым слоем. Увеличить твердость и износостойкость посеребренной детали, например, можно, введя в состав серебра легирующие добавки (сурьма).
Известно, что серебро может потемнеть, что случается под влиянием сероводорода. Бороться с подобными явлениями можно методами палладирования и родирования. Однако конечный вид изделия будет иной, так как данные металлы характеризуются отличным от серебра цветом. Некоторые мастера наносят на серебряное изделие хром.
Важно! Хромирование серебра делается с той целью, если предмет гальваники не контактирует с руками. К примеру, если изделие лежит на прилавке. После начала эксплуатации проходит примерно месяц, как защитный слой истирается.
Гальваническое серебрение пользуется большим спросом в различных промышленных отраслях, так как серебро характеризуется отличными электротехническими, физико-механическими и декоративными свойствами.
Серебряные покрытия характеризуются высокой стойкостью к химическим веществам, яркостью и электропроводностью. Гальваническое серебрение может выполняться с большой толщиной, при этом сохраняется его эластичность, а соединение остается надежным. По этой причине данной технологией нередко пользуются в ювелирной промышленности и при производстве радиотехнических элементов.
Благодаря особым физико-химическим характеристикам покрытия определяется конкретный метод серебрения. Такой вид покрытия широко популярен, независимо от того, что металл достаточно дорогой и довольно дефицитный. Серебрение позволяет:
- Повысить отражательные характеристики;
- Понизить переходное сопротивление;
- Повысить стойкость к коррозионным процессам;
- В декоративных целях (ювелирное мастерство).
Гальваника пользуется большой популярностью, так как позволяет не только придать иной вид металлу, но и защитить его от пагубных воздействий окружающей среды.
В особенности метод окисления сплавов пользуется спросом и за счет того, что доступен в домашних условиях при наличии специальных реагентов и материалов.
Однако следует помнить, что этот процесс не самый простой и требует определенных знаний и умений, без наличия которых процедура может быть опасной. Чаще всего, если речь идет о гальванике, используется серебрение, цинкование, никелирование и так далее.
Видео
Источник: https://elquanta.ru/teoriya/galvanika-v-domashnikh-usloviyakh.html
Гальваническое производство
Наше предприятие не только производит различные изделия: эллиптические днища, заглушки, фланцы и многое другое. На участке гальванических покрытий возможно нанесение металлического поверхностного слоя на детали из самых разных материалов.
Металлическая пленка, образующаяся на обрабатываемом изделии, может иметь различную толщину, но она не способна оказать существенное влияние на размеры детали.
В то же время устойчивость изделия после такой обработки к коррозии и другим негативным воздействиям существенно увеличивается.
Виды покрытий в гальванике
В результате электрохимической реакции можно получать самые разнообразные покрытия. Их выбор зависит от назначения изделия и условий его эксплуатации:
- для повышения устойчивости стали, чугуна, других сплавов и металлов к коррозии чаще всего используется цинкование и лужение, но также высокими антикоррозийными свойствами обладает гальваническое покрытие из хрома и свинца;
- сделать изделие более устойчивым к истиранию помогает хромирование и железнение;
- очень часто гальванические покрытия применяются для придания изделию привлекательного вида и особой декоративности. Красивый блестящий цвет можно получить в результате хромирования, меднения, серебрения, золочения, а также анодирования алюминия;
- металлические покрытия, полученные электрохимическим способом, часто применяются в технических целях. Серебро и никель повышают электропроводимость, покрытия из них используют для контактов в электронной промышленности. Медь и кадмий прекрасно поддаются пайке, поэтому их наносят на отдельные части деталей, которые потом соединяются в единое целое. Медь и хром часто используют при проведении реставрации автомобильных деталей или частей трущихся механизмов.
Используя гальванические покрытия, можно полностью изменить свойства поверхностного слоя изделия. Например, изделия из пластика могут служить проводником тока, а чугун приобретает красивую блестящую поверхность.
Особенности процессов
Гальванические процессы протекают в растворах электролитов после пропускания через них электрического тока. В качестве оборудования используются специальные емкости различных размеров – гальванических ваннах. На производстве участок гальванических покрытий чаще всего представляет собой ряд емкостей, в которых все изделия проходят поэтапную обработку.
Нанесение защитного покрытия электрохимическим способом состоит из таких основных этапов:
- предварительная подготовка изделия включает в себя механическую очистку, полировку (при необходимости), а также химическое обезжиривание и удаление остатков масляной пленки. От качества подготовки поверхности изделия во многом зависит надежность и прочность готового покрытия;
- перед попаданием изделия в раствор электролита, его несколько раз промывают водой, чтобы удалить все следы использованных для обезжиривания веществ;
- электрохимические процессы проводятся в подготовленных растворах электролитов. Если процесс требует нескольких реакций, то они происходят последовательно, с изменением режима или используемого раствора;
- большинство гальванических процессов требуют проведения пассирования изделий после нанесения основного покрытия. В зависимости от наносимого металла, для этих целей может быть применена горячая вода или хроматирование;
- завершающая стадия включает в себя промывку изделия и сушку горячим сжатым воздухом.
После нанесения гальванических покрытий, изделия приобретают красивый внешний вид и поверхность, которая не требует дальнейшей обработки и полировки.
Источник: http://prodnisha.ru/galvanika.html
Гальваническое покрытие
Нанесение гальванических покрытий – один из наиболее распространенных способов защиты металлов от коррозии. Качество гальванического покрытия очень сильно влияет на качество готовых изделий, их долговечность и эксплуатационные характеристики.
Гальванические покрытия нашли широкое применение во многих отраслях народного хозяйства не только как хорошее средство при защите металлов от коррозии. Гальванически нанесенный слой металла может значительно повысить износостойкость основного изделия, его электропроводность и многие другие важные показатели.
Получают гальванические покрытия путем выделения металла из раствора его солей под действием электрического тока. При этом в качестве анода выступает вспомогательный электрод, который подключается к положительному полюсу источника тока. Катод – это сама деталь, на которую наносится гальваническое покрытие.
Классификация гальванических покрытий
Учитывая требования, которые предъявляются к эксплуатационным характеристикам деталей, гальванические покрытия можно условно разделить на три типа:
— защитно-декоративные гальванические покрытия (используются для придания поверхностям декоративных и защитных свойств одновременно);
— защитные электролитические покрытия (применяются для защиты деталей от коррозии в различных агрессивных средах);
— гальванические покрытия специального назначения (используются для того, чтоб придать поверхности металла определенных специальных свойств, таких, как магнитные, твердость, износостойкость, электроизоляционные и др.). Также гальванические покрытия специального назначения могут быть нанесены для восстановления изношенных деталей
В зависимости от механизма защитного действия все гальванические покрытия подразделяются на: катодные и анодные. По сравнению с потенциалом защищаемого металла, анодные покрытия всегда имеют более электроотрицательный, а катодные – более электроположительный потенциал. Например, по отношению к стали кадмий и цинк являются анодными покрытиями, а золото, никель, серебро, медь – катодными.
Механизм защитного действия гальванического покрытия во многом зависит не только от природы металла, но и от состава эксплуатационной среды.
Свойства электролитических покрытий
Шероховатость поверхности
Всегда после того, как гальваническое покрытие нанесено, шероховатость поверхности незначительно меняется. Как правило, немного увеличивается.
Твердость электролитически металлизированной поверхности
Для измерения твердости электролитического покрытия используют прибор ПМТ-3. Алмазная пирамида, вмонтированная в него, вдавливается в покрытие под различной нагрузкой. Далее по размерам оставшегося следа (отпечатка) и вычисляется микротвердость покрытия. Выражается данный показатель по Виккерсу в мегапаскалях.
Электрические свойства
Эти свойства важны при изготовлении различных деталей приборов, контактов и многого другого. К ним относятся контактное (переходное) сопротивление и электропроводность.
При нанесении гальванического покрытия следует помнить, что оно оказывает влияние и на физико-механические свойства основного (покрываемого) металла. Это вызвано свойствами самого покрытия и наводороживанием покрываемого металла.
Наводороживание сталей приводит к уменьшению их пластичности. Степень влияния водорода на механические свойства сталей сильно зависит от ее структуры (мартенсит, тростит, аустенит и т.д.).
Например, сталь с троститной структурой охрупчивается сильнее, чем с сорбитной. Самое сильное влияние проявляется на сталях с мартенситной структурой.
При нанесении гальванического защитного покрытия на высокопрочную сталь, которая имеет высокие внутренние напряжения, есть риск возникновения трещин.
Влияние гальванических покрытий на свойства основного металла
Сопротивление усталости
После нанесения гальванического покрытия основной металл легче поддается воздействию усталостных напряжений (снижается сопротивление усталости металла).
Хромовые гальванические покрытия оказывают на сталь наиболее сильное влияние (особенно на высокопрочные марки).
Это обуславливается, в основном, наводороживанием стали, а также низкой пластичностью и прочностью хрома.
Наводороживание при нанесении гальванических покрытий. Наиболее сильное наводороживание наблюдается при нанесении гальванического покрытия в цианистых электролитах. В кислых электролитах наводороживание немного меньше, но, все же, достаточно для того, чтоб негативно повлиять на качество основного металла.
При нанесении гальванического покрытия большое влияние на степень наводороживания стали оказывают: структура и природа покрытия, состав электролита и плотность тока.
Для того, чтоб правильно оценить изменение механических свойств стали, необходимо учитывать влияние на нее не только водорода, но и самого покрытия, т.к. иногда защитное покрытие оказывает меньшее влияние, чем продиффундировавший в поверхностные слои водород.
Например, чем дольше длиться процесс хромирования, тем сильнее уменьшается пластичность стали и увеличивается наводороживание.
Если оценивать изменение пластичности стали при хромировании, взяв за основу испытания образцов с хромовым покрытием на изгиб, то окажется, что с увеличением продолжительности хромирования (а в результате и толщины защитного слоя) относительная хрупкость уменьшается.
Из этого следует, что для того, чтоб оценить степень охрупчивания стали после нанесения гальванического покрытия, метод испытания образцов на изгиб можно применять только для мягких эластичных покрытий. Т.к. в случае твердого защитного слоя (как хромовое покрытие), метод может не дать правдивых результатов о степени наводороживания стали.
Основное влияние на наводороживание стали при нанесении гальванического покрытия оказывает концентрация адсорбированных атомов водорода, поэтому важным параметром для определения степени наводороживания можно считать и время до начала растрескивания стали.
Итак, для того, чтоб определить степень наводороживания стали при нанесении гальванического покрытия можно использовать:
— пластичность на изгибе плоских образцов из стали мартенситной структуры с уже нанесенным гальваническим покрытием (желательно использовать данный метод для цинковых, кадмиевых покрытий, т.е. мягких);
— пластичность стали с гальваническим покрытием;
— отрезок времени до начала разрушения стали при нанесении гальванического покрытия.
Наводороживание при цинковании. Цинкование стали может проводиться в цианистых, кислых и некоторых других электролитах.
Если процесс нанесения цинкового покрытия проводить при рН 4 в сернокислом электролите, который не содержит никаких поверхностно-активных веществ (ік при этом равен 1А/дм2), то наводороживание стали протекает очень медленно.
При введении ПАВ (например, сернокислого алюминия или декстрина) наводороживание значительно возрастает. То же наблюдается и при повышении плотности тока.
При гальваническом цинковании стали У8А в подогретый электролит добавляют 10г/л декстрина. Это уменьшает наводороживание.
Если процесс нанесения гальванического покрытия проводить в цианистых электролитах, то будет наблюдаться достаточно сильное наводороживание стали и, соответственно, уменьшение ее пластичности. Высокопрочные стали в данном электролите более подвержены водородному растрескиванию.
При цинковании напряженной стали 40ХГСН2А при разных плотностях тока в хлористоаммонийном электролите водородное растрескивание не наблюдается.
Наводороживание при хромировании. При гальваническом нанесении хромового защитного слоя наблюдается как наводороживание стали, так и самого покрытия, поэтому для удовлетворительного конечного результата процесса хромирования очень важно правильно подобрать режимы.
Большое влияние на количество проникшего в сталь водорода оказывает температура электролита. При повышенной температуре (около 75°С) водород легче проникает в поверхностные слои стали. В зависимости от природы стали количество продиффундировавшего водорода может увеличиться в 6 – 10 раз.
Это связано с возрастанием диффузии водорода при повышении температуры и способностью хрома его удерживать. Молочный хром в 1 грамме может содержать около 1,7 – 2,5 см3 водорода, а блестящий – 5,5 – 6,5 см3.
При нанесении на поверхность блестящего хрома в сталь проникает почти в 10 раз меньше водорода, чем при покрытии молочным хромом.
Кроме температуры электролита хромирования на наводороживание стали большое влияние оказывает и состав раствора (в совокупности с режимами электролиза).
При ік = 90А/дм2 увеличение содержания H2SO4 с 2,5 до 7,5г/л оказывает значительное влияние на проникновение водорода в сталь при температуре электролита около 75°С (снижается диффузия), а при понижении температуры до 55°С особого влияния не наблюдается.
При гальваническом нанесении хромового покрытия несколько меняются характеристики основного металла. Происходит уменьшение пластичности стали.
Особенно хорошо это наблюдается в первые 10 минут процесса (увеличивается наводороживание и уменьшается пластичность).
О интенсивности наводороживания можно судить по количеству пузырьков водорода, которые появляются на поверхности стали в процессе электролиза. Ближе к середине и к концу процесса хромирования наводороживание стали снижается.
Наводороживание при травлении. Чем дольше длится процесс травления, тем сильнее происходит наводороживание металла, соответственно, уменьшается пластичность стали.
В начале процесса травления скорость наводороживания зачастую максимальна, далее она постепенно уменьшается. Большое влияние при травлении оказывают также природа и концентрация кислоты. Например, в растворе соляной кислоты наводороживание стали меньше, чем в H2SO4.
В то же время, с увеличением концентрации соляной кислоты наводороживание уменьшается, а в H2SO4 – увеличивается.
Для уменьшения степени наводороживания сталей при травлении, в травильную ванну дополнительно вводятся ингибиторы коррозии.
Не все вещества данного типа уменьшают одновременно степень растворения металла в кислоте и наводороживание.
Например, тиомочевина в растворе H2SO4 очень хорошо себя проявляет при защите металла от коррозии, но усиливает наводороживание. А диэтиланилин тормозит процесс наводороживания и выступает слабым ингибитором коррозии.
Источник: https://www.okorrozii.com/galvanicheskoe-pokritie.html
Загрузка...
