ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Новые электролиты хромирования из "Новые покрытия электролиты в гальванотехнике" Хромирование с применением обычных электролитов имеет существенные недостатки низкий выход хрома по току (13— 15%), плохую рассеивающую способность. [c.20] В последнее время разработаны новые электролиты хромирования саморегулирующийся, тетрахроматный, а также исследовано электроосаждение хрома из растворов его трехвалентных соединений. [c.20] Саморегулирующийся электролит. Качественные осадки хрома из раствора хромового ангидрида можно получить лишь при определенном соотношении в электролите концентрации некоторых анионов. В наиболее распространенном электролите анионами служат сульфаты. Известно, что скорость осаждения хрома и качество осадка зависят от соотношения концентрации серной и хромовой кислот. Как показали исследования [68, 69], процесс хромирования можно интенсифицировать применением комбинированных электролитов, содержащих 2% НгЗ Ре и 0,5% НгЗО (от концентрации СгОз в растворе). В саморегулирующиеся электролиты вводят малорастворимые соли сернокислый стронций и кремнефтористый калий, благодаря чему концентрация анионов 504 и 81Рб2 поддерживается постоянной и процесс хромирования отличается стабильностью и повышенной производительностью. По литературным данным [70—72], скорость осаждения хрома в саморегулирующемся электролите примерно в 1,5 раза выше, чем в обычном растворе. [c.20] Семин [69, 73] при исследовании электроосаждения хрома из саморегулирующегося электролита пришел к заключению, что максимальный и устойчивый выход хрома по току можно получить в растворе, насыщенном солями 5г504 и К281Рв. Оптимальная концентрация хромового ангидрида, при которой выход по току достигает максимального значения (около 18%) и осаждаются качественные покрытия, равна 225—300 г/л. Изменение плотности тока и температуры также влияет на выход хрома по юку и качество осадка, как и в обычном электролите хромирования, но саморегулирующийся раствор менее чувствителен к изменению плотности тока и особенно температуры и обеспечивает более широкую область получения блестящих осадков. [c.20] Шлугер с сотрудниками [74, 75] исследовал катодный и анодный процессы, а также свойства покрытий, полученных из саморегулирующихся электролитов. Они нашли, что среднее значение микротвердости хромовых покрытий, полученных из саморегулирующегося электролита, несколько ниже, чем из обычного раствора, но мало зависит от режима осаждения. Хромовые покрытия, полученные в саморегулирующемся электролите, имеют такое же сопротивление износу и в такой же степени влияют на усталостную прочность стали ЗОХГСА, как и осадки, полученные из обычных растворов. Однако Виганд и Кайзер [76] при изучении влияния хромирования на усталостную прочность углеродистой нормализованной стали 45 установили, что покрытие, полученное в саморегулирующемся электролите, значительно меньше снижает усталостную прочность, чем осажденное в обычном растворе (табл. 12). [c.21] О меньшем влиянии хромового покрытия, осажденного из саморегулирующегося раствора, на усталостную прочность сообщают другие авторы [78, 96]. [c.21] Шлугер рекомендует следующий состав электролита (г/л) и условия хромирования 250—300 СгОз 5,5—6,5 8г504 18—20 К251Рб температура 55— 65° плотность тока 40— 80 а дмР-. Аноды — сплав свинец—олово с 5—10 /о 8п. [c.21] Саморегулирующиеся электролиты применяются на заводах СССР [77] и за границей. [c.22] Тетрахроматный электролит. Одним из перспективных новых электролитов хромирования считается тетрахроматный, содержащий хромовый ангидрид, трехвалентный хром, едкий натр и серную кислоту [79], иногда соли магния, вольфрамат-ионы и глюкозу [81]. Рекомендован [80] также раствор, в котором вместо щелочи применяется карбонат натрия, а в качестве восстановителя — метиловый спирт. [c.22] В СССР тетрахроматный электролит изучался рядом исследователей [75, 82—84]. [c.22] Преимуществом тетрахроматного электролита является более высокие выход по то-ку (30—35%) и рассеивающая способность, возможность получения покрытий с низкими внутренними напряжениями и малой пористостью, возможность осаждения хрома при комнатной температуре, меньшая чувствительность процесса к загрязнению раствора примесями и др. [c.22] Сахар служит для восстановления шестивал ентного хрома до трехвалентного оптимальная концентрация сахара лежит в пределах 1—2 г/л, что соответствует образованию в растворе 6— 8 г/л Сг +. При более высокой концентрации сахара осаждаются хрупкие покрытия. [c.22] Наиболее качественные осадки с высоким выходом по току (25—30%) получаются при содержании 2,0—2,5 г/л серной кислоты. [c.22] Хромовые покрытия, полученные в тетрахроматных электролитах, примерно в 2 раза мягче, чем полученные в обычных раст-Bof)ax (микротвердость осадков составляет 320—400 кг1мм ), и обладают меньшими внутренними напряжениями (при толщине хрома 5 мк отклонение конца катода составляло 0,5 мм, в обычном эл ектролите при этих же условиях — более 3 мм [82]). Покрытия, полученные при плотности тока 40—60 а/дм и температуре 20—25°, имеют такую же пористость, как и молочные хромовые осадки. Хромовое покрытие толщиной 20 мк, осажденное из тетрахроматного раствора, можно применять для защитнодекоративных целей (в атмосферных условиях) без подслоя меди и никеля с последующей полировкой. Тетрахроматный электролит рекомендуется также для непосредственного хромирования алюминия и для восстановления изношенных поверхност ей деталей, работающих в агрессивных условиях. [c.23] Оптимальный состав раствора г/л) и условия хромирования 350—400 СгОз 2,0—2,5 H2SO4 40—60 NaOH 1—2 сахара температура 20 3°, плотность тока 40—80 а/дм . Анод — перфорированный свинец или свинец с 3% сурьмы. Выход по току около 30%. [c.23] Ванна стальная с водяной рубашкой для охлаждения электролита. Тетрахроматный электролит нашел применение в промышленности [46, 75, 77, 86]. [c.23] Электролиты на основе соединений трехвалентного хрома. Электрохимический эквивалент хрома в растворах его трехвалентных солей в 2 раза больше, чем в растворе хромового ангидрида кроме того, растворы солей трехва-л ентного хрома менее ядовиты, поэтому многие исследователи изучали электроосаждение хрома из этих электролитов. [c.23] Основными трудностями, с которыми встречались исследователи, были неустойчивость электролита из-за окисления хрома, низкий выход хрома по току и плохое качество покрытий (хрупкость осадков). Лишь в последнее время получены обнадеживающие результаты. [c.23] Введение в раствор неболыпой добавки оернокислого железа обеспечивало получение плотных нехрупких хорошо оцепленных с основой хромовых покрытий. Авторы рекомендовали электролит состава 0,5 мол/л Сгг (804)3 2,5 мол/л (N 4)2804 1 г/л РеЗО-УНгО, pH = 2,3—2,7. При температуре 40°, катодной плотности тока 8—10 а/дм , анодной 2 а/дм осаждаются плотные молочного цвета осадки, содержащие 1,5—Ре, с выходом по току в пересчете на трехвалентный хром 21—24%. Аноды из магнетита. Покрытия хорошо сцеплены с медью и латунью и легко полируются. На стали осаждаются беспористые покрытия при толщине свыше 10 мк, однако сцепление покрытий с основой хуже, чем на. меди. Твердость покрытий толщиной 20—25 мк 750 кг/мм . [c.24] Вернуться к основной статье