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

• Название: Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"
• Дата: 17.07.2022
• Размер: 3.02 Mb.
• Имя файла: Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин.doc
• Тип: Справочник; #632290
• страница: 37 из 41

38. Пассивирование металлов

Хроматное пассивирование цинковых и кадмиевых покрытий. Пассивирование — процесс образования на поверхности метал­лов пленок оксидно-хроматного типа, обеспечивающих повыше­ние коррозионной устойчивости металлов. Пассивное состояние металла создается в результате действия сильных окислителей, таких, как азотная кислота и ее соли, хроматы, а также при анодной поляризации. Пассивирование цинковых и кадмиевых покрытий производят для повышения защитных свойств этих покрытий. Операция пассивирования производится непосред­ственно после нанесения покрытий.

Процесс заключается в том, что при контакте цинка или кадмия с хромовокислым раствором в кислой среде происходит частичное растворение цинка или кадмия и восстановление хрома из шестивалентного состояния до трехвалентного по реакции

3Zn + Na₂Cr₂O₇ + 7H₂SО₄ 3ZnSO₄ + Cr₂(SО₄)₃ + Na₂SO₄ + 9H₂О.

Параллельно с этой реакцией происходит выделение водорода:

Zn + H₂SO₄ ZnSO₄ + Н₂.

Сульфат хрома подвергается гидролизу, в результате чего на поверхности цинка или кадмия образуется тонкая пленка соеди­нений типа Cr₂O₃∙CrO₃∙nH₂O с примесями ионов Zn²⁺, SO₄^2–. Хроматы цинка и кадмия придают пленке цвета побежалости радужных останков. При промывке в горячей воде происходит выщелачивание Сr⁶⁺, пленка обесцвечивается и ее защитные свой­ства снижаются. Операции пассивирования обычно предшествует операция осветления, которая выполняется в растворе азотной кислоты (10—30 г/л). Составы растворов для пассивирования и режимы обработки цинковых и кадмиевых покрытий предста­влены в табл. 165 и 166.

Раствор № 1 обеспечивает получение коррозионно-стойких пленок радужного оттенка при обработке деталей на подвесках. Раствор № 2 предназначается для радужного пассивирования покрытий, полученных на подвесках или в барабанах. Пассиви­рующий состав Ликонда-2А-Т представляет собой смесь бихромата натрия, борной кислоты, сульфата натрия, сульфата магния и нитрата натрия. Раствор корректируется сухой композицией Ликонда-2П-Т по данным анализа на Сr⁶⁺ и серной кислотой по величине рН. Раствор № 3 предназначается для деталей, подвер­гаемых обезводороживанию после пассивирования. Пленка при-
Таблица 165. Состав растворов и режим радужного пассивирования цинковых и кадмиевых покрытий

Компоненты и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4
Компоненты: Бихромат натрия Кислота серная Кислота азотная Сульфат натрия Ликанда-2А-Т Ликонда-1Б Режим: рН Температура, °С Продолжительность, с	100–150 8–10 – – – – – 15–25 5–20	– 1,7–2,0 – – 60–80 0,1–0,50 1,6–2,0 18–30 20–40	15–25 – 14–28 10–20 – – – 15–25 15–60	25–35 – 4–7 9–15 – – – 15–25 30–60

обретает темно-коричневый цвет, но остается достаточно плотной с несколько пониженной коррозионной устойчивостью. Раствор № 4 используется для одновременного осветления и пассивиро­вания, поэтому операция осветления не производится

Раствор № 1 образует цветную хроматную пленку, которая после промывки водой осветляется погружением на 1—2 мин в раствор Na₃PO₄ (25—30 г/л) при температуре 15—25 °С. Раствор №2 образует коррозионно-стойкие бесцветные пленки. Раствор № 3 образует бесцветные пленки с голубоватым оттен-
Таблица 166. Состав растворов и режимы бесцветной пассивации цинковых и кадмиевых покрытий

Компоненты и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3
Компоненты: Бихромат натрия Кислота серная (плотность 1,84 г/см3), мл/л Кислота азотная (плотность 1,4 г/см3), мл/л Натрий сернокислый Ликонда 21 Ликонда 22А Ликонда 22Б Режим: рН Температура, °С Продолжительность, с	225–275 8–10 100–110 4–6 – – – – 15–25 10–30	– 0,9 – – 30–60 – – 1,9–2,5 15–30 20–40	– – – – – 2–4 0,1–0,2 – 15–35 10–60

Таблица 167. Состав и режим фосфатирования цинковых и кадмиевых покрытий

Компоненты и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4
Компоненты: Препарат «Мажеф» Ликонда Ф-1 Цинк азотнокислый Барий азотнокислый Цинк фосфорнокислый однозамещенный Кислота фосфорная Нитрит натрия Режим: Температура, °С Продолжительность, мин	30–40 – 30–60 – – – – 88–98 30–35	– – 10–20 30–40 8–12 – – 75–85 10–15	– – – – – 20–35 20–30 15–25 30	8–10 100 – – – – – 18–30 5–7

ком. Для получения коррозионно-стойких декоративных черных пленок предназначен раствор состава, г/л: Ликонда-31 — 50—60; хромовый ангидрид — 38—42; кислота уксусная (мл/л) — 70—80. Величина рН 2,0—2,5. Продолжительность обработки 4—6 мин.

Основные неполадки при пассивировании цинковых и кадмие­вых покрытий происходят в результате разбавления раствора мокрыми деталями, вносимыми в раствор. В результате разба­вления раствора пленки становятся пятнистыми. При недостатке в растворах кислоты пленка не образуется совсем. Передержка деталей в ванне пассивирования влечет за собой образование рыхлых пористых пленок. Повышенное содержание H₂SO₄ также приводит к образованию плохо сцепленных рыхлых пленок.

Фосфатирование цинковых и кадмиевых покрытий. Фосфатирование производят в том случае, когда деталь или часть ее подвер­гается окраске для обеспечения особо жестких условий эксплуа­тации. В табл. 167 приведены растворы для фосфатирования, обеспечивающие получение равноценных по своим свойствам фосфатных пленок.

Пассивирование медных сплавов. Обработка меди и ее сплавов в хроматных растворах повышает их устойчивость в условиях влажной атмосферы. В табл. 168 приведен состав растворов для хроматной пассивации медных сплавов.

Пассивирование углеродистой и коррозионно-стойкой стали. Этот вид обработки широко используется для межоперационного хранения деталей из углеродистой стали и повышения коррози­онной устойчивости деталей из хромистых и хромоникелевых сталей. Коррозионно-стойкие стали обладают значительной вяз­костью, и при механической обработке деталей на их поверхность налипают частицы металла от обрабатывающих инструментов (фрезы, сверла, штампы), в результате чего создаются гальвано-
Таблица 168. Состав растворов и режим хроматной пассивации меди и ее сплавов

Компоненты и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4
Компоненты: Хромовый ангидрид Бихромат натрия Бихромат калия Кислота серная (1,84), мл/л Кислота соляная (1,19), мл/л Режим: Температура, °С Продолжительность, с	80–100 – – 5–10 – 15–30 15–18	– – 100 10–20 – 45 18	– – 65 1,6–1,7 – 15–30 15–18	125–170 – – 5 10–25 18–20 60

пары и в условиях влажного воздуха имеет место коррозионный процесс. Частицы металла из углеродистой стали служат анодами и растворяются с образованием гидроокисей железа, создавая видимость коррозии основного металла.

В процессах пассивации частицы металла от инструментов рас­творяются в кислой среде и подобное явление не возникает. В табл. 169 приведен состав основных растворов, применяемых в производстве.

Раствор № 1 служит для пассивирования углеродистых ста­лей. Детали после обработки в этом растворе обычно не промы­ваются и хранятся с несмытым раствором нитрата натрия. Рас­твор № 2 предназначен для обработки углеродистой стали и
Таблица 169. Состав растворов и режим пассивирования стальных деталей

Компоненты и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4
Компоненты: Кислота азотная Бихромат калия Хромовый ангидрид Кислота фосфорная Нитрит натрия Режим: Температура, °С Продолжительность, с	– – – – 200–300 18–25 20–30	– – 150–200 50–100 – 70–80 20–30	280–500 – – – – 40–45 15–20	250–500 20–25 – – – 35–45 10–30

стали 20X13; раствор № 3 — для обработки стали 12ХН8Н9Т и сталей с высоким содержанием хрома; раствор № 4 — для сталей ферритного и мартенситного классов, а также стали 20X13. В растворах № 3 и 4 нельзя обрабатывать изделия, имеющие свар­ные или паяные швы из-за наличия HNO₃.