17. Осветление и хроматированне цинковых н кадмиевых

Покрытий

Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):

Ангидрид хромовый 80-110 Серная кислота 3-4

Азотная кислота 10-30

89

1. Температура раствора 18-25 °С.

2. Продолжительность обработки 3-5 мин.

3. Дополнительные указания:

а) Раствор применяется для одновременного осветления и хроматирования кадмиевых покрытий.

б) Температуру сушки и воды горячей промывки перед сушкой поддерживать в пределах 50-60 °С. При более высокой температуре ухудшается качество пленки и может произойти ее разрушение.

в) Покрытие содержит соединения шестивалентного хрома и окрашено в золотисто-желтый цвет.

4. Рекомендации по поддержанию работоспособности раствора:

а) Применение в составе раствора азотной кислоты целесообразно для покрытий, наносимых из аммиакатнохлоридных электролитов. Для хроматирования покрытий, наносимых из других электролитов, в т.ч. из цианистого, наличие азотной кислоты приводит к неоправданно большому стравливанию - до 1-2 мкм вместо обычного 0,2-0,3 мкм, а значит и к более частой замене и сливу раствора.

б) Оптимальное соотношение [Cr⁺⁶]:[S04 ² ] от 5:1 до 10:1. В рабочих условиях трудно сохранять это соотношение, поэтому необходимо поддерживать величину pH около 1,5, при которой некоторое изменение указанного соотношения мало влияет на качество хроматной пленки.

в) Основные неполадки при хроматировании цинковых и кадмиевых покрытий происходят в результате разбавления раствора, так как в раствор вносятся мокрые детали после промывки, а при их извлечении часть раствора уносится в промывные воды. В результате разбавления раствора пленка получается пятнистой. Пятнистость пленки может иметь место также в результате очень слабого перемешивания раствора.

г) При недостатке в растворе кислоты (завышенное значение pH) пленка не образуется совсем. Повышенное содержание серной кислоты приводит к образованию рыхлых плохосцепленных пленок. Поэтому работоспособность раствора поддерживается корректировкой раствора по основным компонентам и по величине pH на основании данных химического анализа.

5. Для уменьшения расхода химикатов, снижения экологического вреда от стоков рекомендуется раствор для одновременного

90

осветления и хроматирования цинковых и кадмиевых покрытий следующего состава (г/л):

Хромовый ангидрид 4-10

(либо натрий двухромовокислый 25-35 г/л)

Азотная кислота 3-7

Натрий сернокислый 10-15

Температура раствора 15-30 °С. Время обработки 0,5-1,0 мин. Пленки, полученные в этом растворе, отличаются повышенной механической прочностью и выдерживают большие температуры, чем пленки, полученные в обычных растворах для хроматной пассивации. Поэтому в этом растворе можно обрабатывать детали насыпью (в барабанах и колоколах), а также сушить при 80-100 °С, при этом качество пленки не снижается.

17. Пассивирование меди и её сплавов

Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):

Хромовый ангидрид 80-90 Серная кислота 8-15

Натрий хлористый 2-5

1. Температура раствора 18-20 °С.

2. Раствор применяется для одновременного осветления и пассивирования поверхности, причем она приобретает небольшой блеск.

3. Продолжительность обработки 10-60 секунд.

4. Защитные антикоррозионные свойства пассивной пленки можно увеличить введением в раствор сахарина 0,5-1,0 г/л.

5. Корректируют раствор добавлением основных компонентов по данным химического анализа.

6. Срок службы раствора определяют опытным путем по ухудшению качества пленки, неустраняемого корректировкой раствора.

91

17. Анодное окисление алюминия и его сплавов в хромовой

кислоте

Базовый состав раствора и режимы обработки (г/л):

Хромовый ангидрид 50-55

1. Температура раствора 15-30 °С.

2. Анодная плотность тока 0,3-2,7 А/дм².

3. Продолжительность обработки 60 мин.

4. Хромовокислый раствор менее агрессивен по отношению к алюминию и оксидной пленке, чем сернокислый. Поэтому данный электролит применяют для получения анодных окисных покрытий на литейных алюминиевых (особенно алюминиево-кремниевых) сплавах, сварных и клепаных сборках, кроме крупногабаритных с толщиной материала менее 5 мм, подвергающихся в процессе эксплуатации усталостным и повторно-статистическим нагрузкам; и на деталях с допусками 5,6 и 7 квалитетов.

5. Хромовокислый раствор преимущества перед сернокислым при обработке деталей с наличием на поверхности мелких пороков литья, раковин.

6. Покрытие характеризуется меньшей твердостью и износостойкостью, чем из сернокислого электролита, в тоже время сравнительно эластично и малопористо. Толщина пленки 4-8 мкм.

7. Пленка плохо поддается адсорбционному окрашиванию органическими красителями и наполнению хроматами.

8. Напряжение от 0 до 40 В повышают постепенно в течение 5-10 мин.

9. Наибольшая толщина пленки достигается при температуре 40 °С.

10. Катоды - сталь марки 12Х18Н9Т, свинец. Допускается применять катоды из алюминия марок А00 или А97.

11. Для уменьшения скорости нежелательного побочного процесса восстановления ионов шестивалентного хрома отношение поверхности катодов к поверхности обрабатываемых изделий не должно превышать 5: f.

12. Вредные примеси при анодировании в хромовой кислоте.

Допустимое содержание примесей - не более 0,5 г/л сульфатов и 0,2 г/л хлора. Присутствие в электролите ионов хлора приводит к травлению металла. Сульфат-ионы заметно влияют на внешний вид

92

оксидного покрытия: при содержании их менее 0,01 % (в пересчете на H2SO4) формируются беловатые, непрозрачные пленки; 0.01-0,03 % - полупрозрачные пленки; более 0,03 % - прозрачные. При большом содержании сульфат-ионов процесс оксидирования замедляется, так как возрастает скорость растворения формирующегося оксида. Примесь сульфатов может быть удалена из раствора введением в него гидроокиси или карбоната бария. Для выведения в осадок 1 г/л сульфата необходимо ввести 5 г/л гидроксида бария.

Содержание алюминия допускается до 10 г/л, железа и меди - до 2 г/л.

13. Неполадки при оксидировании алюминия и его сплавов в хромовокислом электролите представлены в табл. 1.24.

14. Рекомендации по восстановлению работоспособности хромовокислого электролита оксидирования:

а) Электролит следует корректировать добавлением концентрированного раствора хромового ангидрида по данным химического анализа или косвенно, определяя величину pH: для концентрации хромового ангидрида 30 г/л pH должна быть 0,7-0,9; для концентрации хромового ангидрида 100 г/л pH 0,1-0,3.

Корректировка электролита добавлением хромового ангидрида приводит к увеличению его концентрации в растворе. Допустимое содержание СгОз составляет 100-150 г/л. По достижении указанной концентрации электролит разбавляют водой.

б) Накапливающиеся в растворе ионы трехвалентного хрома могут быть переведены в шестивалентные анодным окислением с использованием свинцового анода и стального катода. Анодная плотность тока при этом должна быть 0,2-0,3 А/дм², катодная плотность тока 8-10 А/дм².

в) Примесь сульфатов может быть удалена из раствора введением в него гидроокиси или карбоната бария. Для осаждения 1 г/л сульфата необходимо ввести 5 г/л гидроксида бария.

93

Характеристика	Причины неполадок	Способы устранения неполадок
Малая толщина пленки с радужной окраской	1 .Высокая величина pH. 2.Температура электролита не соответствует оптималь­ным значениям.	1 .Откорректировать величину pH. 2.Установить требуемое значение температуры.
Растравливание металла, желтые или темные пятна	1.Низкая концентрация хромового ангидрида в растворе. 2.Особенности структуры ' металла, дефекты прокатки. 3.Остатки флюса после сварки.	1 .Откорректировать электролит. Не допускать к окси­дированию детали, имеющие на поверх­ности включения других металлов. Удалить остатки флюса, произвести дополнительную очистку.
Прижог металла, или его растравли­вание	Плохой контакт подвески с оксидируемым изделием и анодной штангой. Короткое замыкание между изделием и катодом. Соприкосновение изделий друг с другом.	1 .Обеспечить плотный контакт приспособ­ления с изделием и анодной штангой. Устраиить замыкание. Увеличить расстояние между изделиями.
Рыхлая оксидная пленка, серая	Перегрев электролита.	Охлаждением и перемешиванием снизить температуру электролита до рабочей.
Неравномерное пятнистое покрытие	Высокое содержание серной кислоты и хлора. Накопление в электролите солей алюминия, железа и меди.	Откорректировать электролит.

94