Вопрос 29

Электролитическое покрытие об­разуется в результате одновременно­го протекания двух процессов: обра­зования центров кристаллизации и их роста. Структура покрытия зависит от того, какой из этих процессов будет преобладающим. Если скорость об­разования новых центров кристалли­зации будет опережать скорость рос­та образовавшихся кристаллов, то структура осадка будет мелкокристаллической. При преобладающей скорости роста кристаллов покрытие получается крупнокристаллическим.

С повышением катодной поляризации увеличивается скорость образо­вания ''центров кристаллизации," а следовательно, осадок .получается более мелкозернистым. Зависит ка­тодная поляризация от состава элек­тролита и режима нанесения покры­тия. Для ее изменения к электролиту применяют добавки органических и поверхностно-активных веществ, из­меняющих структуру осадков "и проч­ность сцепления их С основным ме­таллом.

На свойство электролитических покрытий очень сильно влияет водо­род, выделяющийся на катоде одно­временно с металлом. Неравномерно распределяясь в осадке, водород вы­зывает пористость, отслаивание; ис­кажает кристаллическую решетку, создавая внутренние напряжения и делая осадок хрупким. Основная причина выделения водорода на ка­тоде совместно с металлом — низкое перенапряжение водорода. Для обес­печения наибольшего перенапряже­ния водорода необходимо на опреде­ленном уровне поддерживать кислот­ность электролита, оцениваемую во­дородным показателем, рН. Водо­родный показатель рН равен показа­телю степени дроби показывающей концентрацию водородных ионов в растворе; если концентрация ионов [Н+] = 1/10⁵, то рН = 5. В нейтраль­ном растворе концентрации ионов во­дорода [Н⁺] и гидроксида [ОН^-] оди­наково равны 1/10⁷, т. е. водородный показатель рН = 7. При добавлении в раствор кислоты увеличивается концентрация ионов водорода, при добавлении щелочи увеличивается концентрация ионов гидроксила. Растворы, в которых концентрация [Н+]>[ОН^-], являются кислыми (рН<7); при [Н+]<[ОН^-]раствор является щелочным (рН>7). Произве­дение концентраций [Н⁴1 и [ОН~] всегда постоянно и равно Г/10 .

Отмеченные Особенности процесса электролиза приводят к тому, что свойства металла, осажденного электролитически, отличаются от свойств расплавленного металла после его кристаллизации. Этим объясняется повышенная, твердость и хрупкость осадков наличие растягивающих внутренних напряжений, снижение усталостной прочности деталей, ра­ботающих при знакопеременных на­грузках. По этой причине при восста­новлении деталей гальваническими покрытиями стремятся к получению осадков мелкокристаллической структуры с высокой износостойкостью и прочностью сцепления с основ­ным металлом, с минимальными внутренними напряжениями. Обес­печения этих требований можно до­стичь только при соблюдении опти­мальных технологических процессов подготовки деталей к нанесению по­крытий, режимов электролиза и по­следующей обработки покрытий,