Главная страница
Навигация по странице:

  • Пирофосфатные электролиты.

  • Аммиакатные электролиты.

  • Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин. Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"


    Скачать 3.02 Mb.
    НазваниеСправочник гальванотехника санктПетербург " политехника"
    Дата17.07.2022
    Размер3.02 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаКраткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин.doc
    ТипСправочник
    #632290
    страница12 из 41
    1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   41

    Глава 5

    ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ

    12. Цинкование


    Свойства и назначение покрытия. Цинк является амфотерным металлом, который реагирует с кислотами, образуя соли типа ZnCl2, и с щелочами, образуя соединения в виде цинкатов (Na2ZnO2). Во всех соединениях цинк двухвалентен. Стандарт­ный потенциал цинка составляет –0,76 В, он незначительно ме-

    Таблица 70. Выбор толщины цинкового покрытия

    Группа условий эксплуатации

    Минимальная толщина покрытия, мкм

    Обозначение

    Легкие условия (Л). Отапливаемые и вентилируемые помещения. Относительная влажность 65–45% при температуре 25 °С

    Средние условия (С). Неотапливаемые помещения. Отсутствие атмосферных осадков. Температура воздуха от –60 °С до + 60 °С. Относительная влажность 95±3% при температуре 30 °С

    Жесткие условия (Ж). Эксплуатация на открытом воздухе. Воздействие атмосферных осадков, загрязненных промышленными газами. Относи-тельная влажность 95±3% при температуре 35 °С

    Особо жесткие условия (ОЖ). Длительное пребывание в воде. Атмосфера насыщена промышленными газами. Тропические условия

    6

    15


    24


    36

    Ц6

    Ц15.Хр


    Ц24.Хр*


    Ц36.Хр

    * По опыту ряда предприятий толщина цинковых покрытий, полученных из электролитов с блескообразующими добавками, может быть снижена на 30–50%.


    няется при контакте с морской или пресной водой. В контакте с железом цинк становится анодом, поэтому в результате коррозионных процессов, происходящих на поверхности оцинкованных деталей, растворяется цинк, а не основной металл, который не корродирует до тех пор, пока сохраняется цинковое покрытие. Скорость разрушения цинкового покрытия зависит от характера
    атмосферных условий. Так, в промышленных районах средняя скорость составляет 3—6 мкм в год, в сельской местности — около 1 мкм в год, а в приморской зоне от 4 до 20 мкм в год. Хорошие защитные свойства цинка и его низкая стоимость по сравнению с другими цветными металлами определили широкое распространение цинкового покрытия, которое составляет более 60% от всех видов гальванических покрытий.

    С целью повышения коррозионной устойчивости цинковых покрытий их подвергают хроматной обработке или применяют цинковые покрытия, легированные никелем или кобальтом. Такую же цель преследует осаждение цинка в электролитах с блескобразующими добавками, которые снижают пористость покрытия. Толщина цинковых покрытий выбирается в зависимости от условий эксплуатации изделий и устанавливается ГОСТ 9.303—84. В табл. 70 представлены данные о рекомендованних минимальных значениях толщины покрытия цинком по ос­новным условиям эксплуатации изделий.

    При выборе толщины покрытия для мелких резьбовых деталей необходимо учитывать условия свинчиваемости, поэтому толщина

    Таблица 71. Скорость осаждения цинка (мкм/ч) в зависимости от выхода по току

    Катодная плотность тока, А/дм2

    Выход по току, %

    70

    75

    80

    85

    90

    95

    100

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    12

    24

    36

    48

    60

    72

    84

    96

    108

    120

    12,8

    25,6

    38,4

    51,2

    64,0

    76,8

    89,6

    102,4

    115,2

    128

    13,7

    27,4

    41,4

    54,8

    68,5

    82,8

    95,9

    109,6

    123,3

    137

    14,5

    29,0

    43,5

    58,0

    72,5

    87,0

    101,5

    116

    130,5

    145

    15,4

    30,8

    46,2

    61,6

    77,0

    92,4

    107,8

    123,2

    138,6

    154

    16,2

    32,5

    48,7

    65,0

    81,0

    97,2

    113,4

    130

    146,1

    162,5

    17,1

    34,2

    51,3

    68,4

    85,5

    102,5

    119,5

    136,7

    154,0

    171


    слоя цинка на резьбовых деталях с шагом резьбы до 0,8 мм уста­навливается 3 — 6 мкм, для деталей с шагом более 0,8 мм — 9 — 12 мкм. Для обеспечения повышенной надежности цинковых по­крытий в условиях ОЖ рекомендуется наносить дополнительные лакокрасочные покрытия (Ц36.Хр.ЛКП). Анодный характер цинка по отношению к стали обусловливает защиту оголенных участков поверхности, отстоящих от кромки покрытия на расстоя­ние до нескольких миллиметров. Протекторное действие цинка предотвращает, например, коррозию непокрытой резьбы гаек, если они навинчены на оцинкованные болты.

    Для цинкования используются электролиты различного типа: кислые, щелочные цинкатные, цианистые, аммиакатные, пирофосфатные, однако во всех электролитах цинк двухвалентен и его электрохимический эквивалент равен 1,22 г/(А∙ч). Скорость оса­ждения цинка представлена в табл. 71.

    Кислые электролиты. В кислых электролитах цинк находится в виде простого гидратированного иона и разряд на ка­тоде происходит по схеме:

    Zn2+ + 2e Zn

    Катодный выход по току близок к 100%. Анодный процесс протекает без затруднений, и вследствие частичного химического растворения анодный выход по току бывает больше 100%.

    Рассеивающая способность кислых электролитов низкая, и некоторое повышение рассеивающей способности достигается введением добавок ПАВ, однако существенного улучшения в рав­номерности распределения покрытия не наблюдается. Покрытия получаются с очень малой степенью наводороживания, поэтому кислые электролиты рекомендуются для покрытия пружин, тон­костенных и термообработанных деталей.

    В табл. 72 приведены составы кислых (сульфатных) электро­литов цинкования и режим осаждения цинка. Электролит № 1 — самый распространенный из числа кислых электролитов; исполь­зуется для покрытия деталей на подвесках и в барабане. Элек­тролит № 2 рекомендуется для получения блестящих покрытий. Электролит № 3 применяется для цинкования листов, проволоки, лент при непрерывном интенсивном перемешивании электролита. Электролит № 4 обеспечивает более равномерное покрытие и рекомендуется для покрытия деталей более сложного рельефа.

    За последние годы все большее распространение у нас и за рубежом получают хлоридные электролиты, которые, будучи простыми по составу, в сочетании с блескообразующими добав­ками значительно улучшают характеристики кислых электроли­тов в части повышения рассеивающей способности, интенсифика­ции процесса.

    В табл. 73 приведен состав и режим работы хлоридных элек­тролитов. Хлоридные электролиты наиболее эффективны при цинковании деталей в барабанах, так как, обладая малым сопро­тивлением, обеспечивают повышенную плотность тока при малом напряжении на ваннах. Существенным недостатком хлоридных электролитов является коррозионная активность раствора по отношению к оборудованию.

    Электролит № 1 рекомендуется для получения матовых покры­тий и преимущественно для цинкования в барабанах. Электролит № 2 — один из вариантов блестящего цинкования.

    Вредными примесями в кислых электролитах являются соли более электроположительных металлов — медь более 0,01 г/л, мышьяк, сурьма или висмут, каждый более 0,001—0,005 г/л. При наличии солей этих металлов в электролите на катоде обра­зуются губчатые осадки - темно-серого цвета.

    При корректировании кислых электролитов компоненты элек­тролитов вводятся на основании данных химического анализа. Примеси электроположительных металлов, влияние которых опре­делено выше, устраняются проработкой током на случайных катодах или введением в электролит цинковой пыли, на части­цах которой осаждается более положительный металл, например, медь в результате контактного обмена;

    Zn + Сu2+ Zn2+ + Сu,

    частицы меди отфильтровываются.

    Органические примеси, вызывающие шелушение покрытия, хрупкость, питтинг, удаляют фильтрованием через активирован­ный уголь или углеткань.

    Попавшее в электролит железо, вследствие растворения упав­ших деталей, внутренних поверхностей труб и т. п., приводит к образованию пятнистых покрытий. Удалить железо можно окислением его перекисью водорода (0,5 мл/л) до Fe3+, а затем осадить в железо в виде Fe(ОН)3.

    Таблица 72. Кислые сульфатные электролиты цинкования и режим осаждения

    Компоненты и режим

    Концентрация, г/л

    1

    2

    3

    4

    Компоненты:

    Сульфат цинка

    Алюминий сернокислый

    Хлористый аммоний

    Сульфат натрия

    Борная кислота

    Декстрин

    Блескообразователь БЦУ

    Блескообразователь-закрепитель У-2

    Блескообразователь ДХТИ-102 А, мл/л

    Блескообразователь ДХТИ-102 Б, мл/л

    Режим:

    Катодная плотность тока, А/дм2

    Температура, °С

    Величина рН

    Выход по току, %


    200–300

    30–50



    50–100



    8–10








    1–6

    15–25

    3,5–4,5

    95–98


    200–300

    30–40



    80–100



    1–2

    1,0

    1,5–2,0




    2,0–4,5

    15–25

    3,0–4,0

    95–98


    450–700

    25–30
















    10–100

    40–50

    3,5–4,0

    95–98


    80–100



    180–200



    20–25







    80–100

    2,5–5,0
    0,5–3,0

    15–35

    5,0–5,5

    95


    Таблица 73. Состав и режим работы хлоридных электролитов

    Компоненты и режим

    Концентрация, г/л

    1

    2

    Компоненты:

    Хлористый цинк

    Хлористый натрий

    Хлористый калий

    Борная кислота

    Добавки, мл/л:

    Лимеда ОЦ-1

    Лимеда ОЦ-2

    Режим:

    Величина рН

    Температура, °С

    Катодная плотность тока, А/дм2

    без перемешивания

    с перемешиванием

    Выход по току, %


    135–150

    200–230







    3,0–4,0

    40–60
    До 5

    5,0–8,0

    96–98


    60–120



    180–230

    15–30
    20–30

    2,0–3,0
    4,0–5,8

    18–25
    1,0–4,0

    До 5,0

    96–98


    Корректировку по добавочным компонентам (блескообразователям) производят по результатам электролиза в ячейке Хэлла, анализируя характер цинкового покрытия в зонах катода с раз­личной плотностью тока (см. гл. 17).

    Цианистые электролиты. В цианистых электролитах цинк находится в виде комплексного аниона Zn(CN)42– и аниона ZnO22–. Осаждение цинка на катоде протекает по схеме

    Zn(CN)42– + 2e Zn + 4CN

    ZnO22– + 2H2O + 2e Zn + 4OH.

    Помимо разряда цинка на катоде выделяется водород, причем по мере повышения катодной плотности тока содержание водорода увеличивается, а следовательно, выход по току падает. Например, для электролита № 1 (табл. 74) катодный выход по току изменяется следующим образом:

    Катодная плотность тока, А/дм2

    1,0

    2,0

    3,0

    4,0

    5,0

    Выход по току, %

    90

    87

    80

    75

    55


    Цианистые электролиты, благодаря значительной катодной поляризации, падению выхода по току с ростом плотности тока
    Таблица 74. Состав цианистых электролитов и режим цинкования

    Состав и режим

    Концентрация, г/л

    1

    2

    3

    4

    5

    Компоненты:

    Оксид цинка

    Цианистый натрий

    Цианистый калий

    Едкий натр

    Едкое кали

    Сернистый калий (натрий)

    Глицерин

    Титан в виде метатитаната калия

    Блескообразователь БЦ-1, мл/л

    Блескообразователь БЦ-3, мл/л

    Режим:

    Температура, °С

    Катодная плотность тока, А/дм2:

    без перемешивания

    при перемешивании

    Выход по току, %


    20–25

    50–120



    50–100



    0,5–5,0

    3–5






    15–20
    1,0–3,0

    До 5,0

    60–80


    8–10

    18–20



    60–80












    15–25
    0,5–2,5



    70–85


    20–30



    60–80



    75–110

    3–7

    3–5

    0,4–1,0




    15–25
    1–3,0

    До 4

    70–80


    40–44

    80–90



    75–85



    0,1–0,3





    6–8


    18–35
    3–4



    70–80


    14–16

    20–30



    75–85



    0,1–0,3







    4–6
    18–30
    2–4



    70–75


    и хорошей электропроводности обладают высокой рассеивающей способностью и применяются для покрытия особо сложных про­филированных деталей. Составы цианистых электролитов и ре­жимы электролиза представлены в табл. 74.

    Электролит № 1 наиболее распространен в практике гальва­нических цехов для цинкования деталей на подвесках, он наибо­лее стабилен и требует меньше корректировок. Электролит № 2 малоцианистый, характеризуется меньшей чувствительностью к примесям тяжелых металлов, более экономичен и более произво­дителен вследствие того, что выход по току в нем на 8—10% боль­ше, чем в электролите № 1. Электролит № 3 обладает способностью обеспечивать почти полное удаление водорода из деталей при термообработке в течение 2—2,5 ч и при 200 °С. Следует обратить внимание, что электролит готовится на калиевых солях, а не на натриевых. Электролиты № 4 и 5 — блестящего цинкования. Цианиды и едкие щелочи растворяются в количествах, соот­ветствующих рецептурным данным, в отдельных порциях воды. Оксид цинка разводится в небольшом количестве воды до пасто­образного состояния и растворяется в цианидах, а затем уже вводятся едкий натр (калий) и остальные компоненты. Блеско-образователи вводятся в последнюю очередь, после проработки электролита током на случайных катодах до получения светлых осадков цинка. Необходимо остерегаться применения оксида цинка, который идет на приготовление цинковых белил, так как в нем всегда содержатся нежелательные примеси. Корректирова­ние электролитов производится дважды в месяц по данным хими­ческого анализа, а глицерин и сернистый натрий добавляют, исходя из внешнего вида покрытия, через 2—3 дня.

    Основные неполадки при цинковании в цианистых электро­литах представлены в табл. 75. Блескообразующие добавки Лимеда БЦ-1, БЦ-2, БЦ-3 вводятся по мере ослабления блеска покрытия. Количество вводимых добавок следует установить на основании проб в ячейке Хэлла, или же по регистрации коли­чества ампер-часов, прошедших через электролит: примерно по 200—250 мл на 1 ампер/час.

    Цинкатные электролиты. В цинкатных электролитах цинк находится в виде комплексных анионов ZnO22–, Zn(ОН)42–, обра­зующихся при растворении оксида цинка в избытке едкого натра. В цинкатных электролитах должны обязательно содержаться специальные поверхностно-активные вещества, обеспечивающие получение гладких покрытий. Составы некоторых электролитов и режим осаждения покрытий приведены в табл. 76.

    Электролиты № 1 и 2 обеспечивают получение светлых полу­блестящих осадков без ограничения их толщины. Электролиты № 3 и 4 являются электролитами блестящего цинкования, их рекомен­дуется применять для защитно-декоративных целей при толщи­нах до 15 мкм, применительно к штампованным или механически обработанным деталям, для которых не опасно наводороживание.

    Таблица 75. Основные неполадки при цинковании в цианистых электролитах

    Характеристика неполадок

    Причина неполадок

    Способ устранения

    Темный цвет покрытия, оно плохо осветляется в HNO3

    Попадание в электролит солей тяжелых металлов (Cu – 0,1 г/л, Sn > 0,05 г/л)

    Ввести в электролит Na2S в количестве 3–4 г/л; обработать электролит цинковой пылью; проработать током при iк = = 0,1÷0,2 А/дм2

    Малая скорость осаждения цинка, интенсивное выделение водорода

    Избыток цианидов в электролите

    Добавить оксид цинка

    Образование белой пленки на анодах, повышение напряжения на ванне

    Недостаток цианидов, пассивирование из-за снижения анодной поверхности

    Добавить цианид; увеличить анодную поверхность

    Плохо покрываются цинком углубленные участки деталей

    Мала концентрация цианидов; повышенная температура электролита

    Добавить цианиды; снизить температуру электролита

    Полосатость покрытия, хрупкость покрытия

    Загрязнение электролита органическими примесями

    Обработать активированным углем (1–2 г/л), отфильтровать и проработать током

    Кристаллизация солей на стенках ванны

    Накопление карбонатов более 100 г/л

    В зимнее время выморозить карбонаты при температуре ниже 5 °С (если соли натриевые); ввести Ba(OH)2 или Са(ОН)2 1,5 г на 1 г карбонатов

    Шероховатость покрытия

    Наличие взвешенных частиц в электролите, завышена плотность тока

    Отфильтровать электролит; снизить ток на ванну

    Отслаивание покрытия

    Некачественная подготовка деталей, дефекты металла в виде закатанных пленок, окалины

    Улучшить подготовку, изменить технологию изготовления деталей

    Ухудшение блеска покрытия

    Недостаток блескообразователей; перегрев электролита; повышенная жесткость воды

    Добавить блескообразователи; снизить температуру, изменить систему водоснабжения


    Таблица 76. Состав и режим электролиза в цинкатных электролитах

    Компоненты и режим

    Концентрация, г/л

    1

    2

    3

    4

    Компоненты:

    Оксид цинка

    Едкий натр

    Полиэтилен полиамин (ПЭПА)

    Тиомочевина

    Добавка ЛВ-4584**

    Лимеда НБЦ-О

    Лимеда НБЦ-К

    ДХТИ-150

    Режим:

    Температура, °С

    Катодная плотность тока, А/дм2

    без перемешивания

    при перемешивании

    Выход по току, %


    12–20

    100–150

    1–3

    0,5–0,8








    18–25
    1–2



    85–90


    10–20

    100–200





    2–6






    18–25
    1–4

    5–6

    85–90


    10–17

    100–120







    9–11*

    9–11*


    20–30
    1–4



    85–90


    10–14

    110–140











    12–20
    15–35
    0,5–1,5



    85–90

    * Вместо добавок НБЦ-О и НБЦ-К можно ввести добавку НБЦ-М в количестве 9–10 г/л.

    ** Поставляется по ТУ 113-06-28-2913—89.


    Электролит № 4 удобен для покрытия деталей в барабанах, покры­тие легко обезводороживается. Добавка ДХТИ-150 вводится по результатам электролиза в ячейке Хэлла.

    Цинкатные электролиты являются наиболее эффективными заменителями цианистых электролитов по рассеивающей способ­ности, кроме того, они очень просты по составу, применяются для покрытия на подвесках и в барабанах.

    Рассеивающая способность (%) различных электролитов цин­кования выражается следующим образом:

    Сульфатные .... 10—15 Пирофосфатные . . . 30—45

    Фторборатные.... 18—20 Цинкатные 45—60

    Аммиакатные .... 25—35 Цианистые 50—70

    Корректирование электролитов по цинку и едкому натру осу­ществляют по данным химического анализа, добавочные компо­ненты вводят по мере ухудшения внешнего вида. Следует отме­тить, что примеси тяжелых металлов осаждаются едким натром и не оказывают такого отрицательного эффекта, как в цианистых электролитах.

    Карбонизация электролита приводит к снижению электро­проводности, что ухудшает рассеивающую способность и тормозит

    Таблица 77. Основные неполадки при цинковании в цинкатных электролитах

    Характеристика неполадок

    Причины

    Способ устранения

    Хрупкое покрытие

    Присутствие органических примесей в электролите

    Ввести 3–5 г/л перекиси водорода, перемешать, затем через 2 ч ввести 1–3 г/л сульфида натрия и 1 г/л активированного угля. Отфильтровать

    Непокрытие цинком углубленных участков

    Повышенная концентрация цинка или тиомочевины

    Разбавить электролит; тиомочевину осадить добавлением 0,5–1,0 г/л Na2S

    Темное, плохо осветляющееся покрытие

    Попадание примеси меди в электролит

    Проработать электролит током при iк = 0,2 А/дм2. Осадить медь сульфидом натрия

    Низкая скорость осаждения цинка

    Избыток ПЭПА и тиомочевины. Низкая концентрация цинка

    Обработать электролит перекисью водорода. Добавить в электролит цинката натрия

    Шероховатый осадок

    Налипание взвешенных частиц шлама в электролите

    Фильтровать электролит. Заключить аноды в чехлы


    растворение анодов. Электролит чувствителен к железу, которое заносится в ванны из промывных вод; железо в щелочной среде образует растворимые ферриты и может соосаждаться с цинком, вследствие чего осадки темнеют.

    Основные неполадки, встречающиеся при цинковании в цинкатных электролитах, представлены в табл. 77.

    Пирофосфатные электролиты. Для замены токсичных цианистых электролитов рекомендованы также пирофосфатные электролиты, в которых цинк находится в виде комплексного аниона [Zn(Р2О7)2]6–. Электролиты безвредны, устойчивы в работе и характеризуются также высокой рассеивающей способностью. Однако вследствие плохой растворимости пирофосфатов цинка процесс ведется обычно с подогревом электролита, что несколько усложняет операцию цинкования. Аноды склонны к солевой пас­сивации.

    В табл. 78 представлены электролиты и режим осаждения цинка из пирофосфатных электролитов.

    Аммиакатные электролиты. В аммнакатных электролитах цинк находится в виде комплексных катионов типа Zn(NH3)n2О)m2+ при рН > 5, а при рН < 5 аммиачный комплекс распадается и цинк образует простые акваионы. Электролиты обладают хоро­шей рассеивающей способностью, просты по составу и удобны в эксплуатации, по этим причинам они получили большое рас­пространение. Однако необходимо иметь в виду, что большое содержание в электролитах нона Cl обусловливает необходимость особо тщательной промывки деталей после цинкования,

    Таблица 78. Состав пирофосфатных электролитов и режим электроосаждения покрытия

    Состав и режим

    Концентрация, г/л

    1

    2

    Компоненты:

    Цинк сернокислый

    Пирофосфат натрия

    Пирофосфат калия

    Двузамещенный фосфат аммония

    Декстрин

    Сульфаминовая кислота

    Режим:

    Величина рН

    Температура, °С

    Катодная плотность тока, А/дм2

    Выход по току, %


    50–60

    180–200



    16–20

    3–5


    8,0–8,3

    50–57

    1,0–3,0

    85–95


    60–70



    300–330

    45–55



    0,1–0,5
    8,5–9,0

    45–50

    0,5–1,0

    85–92


    так как при плохой отмывке возможна интенсивная коррозия цинка при хранении деталей и в условиях эксплуатации. Приме­нение аммиачных электролитов влечет за собой возможность загрязнения стоков от предприятий ионами тяжелых металлов (Cu2+, Ni2+), так как аммонийные соли, попав в нейтрализатор сточных вод, переводят эти катионы в растворимые аммиачные комплексы и они не осаждаются в виде гидроокисных шламов. По этой причине применение аммиакатных электролитов следует согласовать со службами водоочистки. В табл. 79 приведены соста­вы аммиакатных электролитов и режим осаждения цинка.

    Электролит № 1 является наиболее дешевым и простым по составу, рекомендуется для покрытия несложных по форме дета­лей на подвесках и в барабанах. Покрытие из этого электролита в отличие от покрытий, осажденных из других электролитов цинкования, допускает пайку с канифольным флюсом.

    Электролит № 2 рекомендован для покрытия деталей более сложной формы. Электролиты № 3 и 4 применяют для получения блестящих покрытий.

    Для приготовления электролитов к концентрированному рас­твору хлористого аммония, нагретого до температуры 50—75° С, следует добавить при непрерывном помешивании оксид цинка до его растворения. К полученному раствору добавляют осталь­ные компоненты и раствор фильтруют. Приготовленный электро­лит прорабатывают током (0,5 А/дм2) до получения светлых осад­ков цинка. Перечень неполадок, встречающихся при работе, пред­ставлен в табл. 80.

    Цинкование, как указано в начале главы, является самым распространенным видом гальванической обработки, и очень много деталей обрабатывается в барабанах, где скорость осаждения

    Таблица 79. Состав аммиакатных электролитов и режим электролиза

    Состав и режим

    Концентрация, г/л

    1

    2

    3

    4

    Компоненты:

    Оксид цинка

    Сернокислый цинк

    Хлористый цинк

    Борная кислота

    Уротропин

    Хлористый аммоний

    Сернокислый аммоний

    Уксуснокислый аммоний

    Клей мездровый

    Препарат ОС-20

    Диспергатор НФ, мл/л

    Ликонда ZnSRA

    Ликонда ZnSRB

    Добавки:

    ДХТИ-102 А, мл/л

    ДХТИ-102 Б, мл/л

    Режим:

    рН

    Температура, °С

    Катодная плотность тока, А/дм2

    Выход по току, %


    10–20





    25–30



    200–300





    1–2











    5,9–6,5

    15–25

    0,5–1,0

    95–98


    35–45







    20–25

    200–320



    80–100



    4–5

    6–8







    7,5–8,2

    15–25

    2–3

    95–98






    40–120





    120–230











    20–70

    3–15



    4,7–6,0

    18–30

    0,8–3,0

    95–98




    100



    25



    250














    100

    5
    4,8–5,5

    15–35

    0,5–2,0

    95–98


    весьма низкая, так как средняя плотность тока мала. В то же время снижение толщины происходит из-за истирания части покрытия вследствие трения деталей друг об друга и растворения (коррозии) цинка, когда детали не находятся под током; раство­рение покрытия усиливается еще действием биполярного эффекта. По данным некоторых исследователей, толщина покрытия по указанным причинам снижается на 15—20% против расчетной.

    В связи с этим наиболее эффективным способом цинкования мелких деталей является их покрытие в виброустановках, где детали перемещаются по контактирующей «дорожке» по спирали, многократно переворачиваясь. Установка подобного типа нахо­дится в эксплуатации на ряде предприятии.

    Сплавы на основе цинка. С целью повышения коррозионной устойчивости цинкового покрытия его легируют никелем или кобальтом в количестве до 15—25%. Хорошие декоративные качества такого покрытия наряду с коррозионной стойкостью обусловли­вают его высокую технико-экономическую эффективность. Для осаждения сплава, содержащего 15—25% никеля, рекомендован аммиакатный электролит следующего состава (г/л): оксид цинка —

    Таблица 80. Основные неполадки при цинковании в аммиакатных электролитах

    Характеристика неполадок

    Причины

    Способ устранения

    Покрытие темное, иногда губчатое. Раствор прозрачен

    Наличие в электролитах примесей меди (>0,2 г/л) и других электроположительных металлов. Низкое содержание клея или других ПАВ

    Проработать электролит током или обработать цинковой пылью, фильтровать. Добавить ОС-20 или другие ПАВ

    Хрупкость покрытия

    Наличие железа более 3 г/л

    Проработать электролит током (0,2–0,3 А/дм2). Исключить попадание железа в электролит

    Питтинг (точечные дефекты)

    Недостаток смачивателей, слабое перемешивание. Загрязнение органическими примесями

    Добавить ПАВ, предусмотренное составом. Обработать электролит активированным углем, после чего ввести добавки

    Дендритообразование на краях и углах деталей

    Завышена плотность тока. Пониженная температура электролита

    Снизить плотность тока. Подогреть электролит

    Шероховатость опкрытия

    Наличие в электролите взвешенных примесей

    Отфильтровать электролит

    Появление на анодах осадка белого цвета

    Кристаллизация солей цинка

    Подщелочить электролит добавлением аммиака

    Цинк не осаждается в углублениях деталей

    Недостаток аммонийных солей

    Добавить аммонийные соли NH4Cl или (NH4)2SO4

    Ослабление блеска при цинковании в электролитах с блескообразователями

    Недостаток блескообразователей

    Добавить блескообразователь, контролируя качество по ячейке Хэлла

    Полосчатые покрытия в ваннах с добавкой Ликонда ZnSR

    Недостаточное перемешивание. Количество добавки ZnSRB завышено по отношению к ZnSRA

    Усилить перемешивание. Привести в соответствие отношения ZnSRA/ZnSRB

    Пятнистое дымчатое покрытие

    Температура электролита снизилась ниже 15 °С

    Подогреть электролит


    15, хлорид никеля — 35—90, хлорид аммония — 250, борная кислота — 20. Температура осаждения 20—40 °С, рН 6,5—6,8, катодная плотность тока 0,5—2,0 А/дм2.

    Применяют также сульфатный электролит состава (г/л): сер­нокислый цинк — 40—90, сернокислый никель — 50—90, триэтаноламин — 50 мл/л, сулъфосалициловая кислота — 10. Сплав с содержанием никеля 8—11% получается при рН 5,0, темпера­туре 20 °С и катодной плотности тока 2—3 А/дм2. Цинковое покры­тие удаляется в растворе (г/л): кислота соляная — 50—100, катапин КИ-1-3-5. Температура раствора 15—25 °С.
    1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   41


    написать администратору сайта