ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы процесса хромирования из "Хромирование" Важной особенностью хромирования является более легкое выделение водорода на катоде, чем хрома водород начинает выделяться при более положительном потенциале, чем хром, и выход по току при хромировании намного (в три -- пять раз) меньше, чем при осаждении других металлов. На выход хрома по току существенно влияют плотность тока и температура электролита. [c.4] Показатели процесса и качества покрытия при хромировании в значительно большей степени зависят от режима электролиза (плотности тока и температуры электролита), чем при других гальванических процессах. [c.4] Рассеивающая и кроющая способности хромовых электролитов в отличие от других процессов низки, что заставляет применять при хромировании особые приемы для повышения равномерности покрытия. Низкая кроющая способность связана с сравнительно высокой минимальной плотностью тока, при которой начинается выделение хрома. [c.4] В хромировочных ваннах применяются только нерастворимые аноды, что требует периодического пополнения убыли хромовой кислоты путем ее непосредственного введения в электролит в необходимых количествах. [c.4] Растворы хромовой кислоты токсичны, они увлекаются выделяющимися при электролизе газами. Это создает необходимость принятия мер предосторожности для оздоровления условий труда при работе на хромировочных ваннах. [c.4] Большое влияние на эти процессы оказывает количество и род активных анионов, содержащихся в электролите. На рис. 1 приведена зависимость выхода по току от концентрации 01 для процессов выделения хрома и водорода и образования трехвалентного хрома в растворе хромового ангидрида с концентрацией 350 г/л при (к = 15 A/д.м и / = 20 °С. [c.4] Наибольший выход по току для хрома получается при концентрации 504 , равном 1 % от концентрации хромового ангидрида. [c.4] При дальнейшем увеличении концентрации S0 возрастает выход ПО току для трехвалентного хрома. Образующиеся соединения трехвалентного хрома расходуются как на образование катодной пленки, так и на повышение концентрации в электролите. [c.5] Основную картину катодного процесса можно получить из ос-циллографической записи изменения силы тока во воемени при включении и выключении тока и из анализа катодной поляризационной кривой. [c.5] Осциллографирование показало, что в хромовокислых растворах с добавкой серной кислоты катодная плотность тока, имевшая в начальный момент после включения относительно большое значение, через короткий промежуток времени резко снижается (рис. 2, а). Такое сильное торможение электрохимического процесса является результатом образования на поверхности катода после включения тока пленки из продуктов катодного восстановления электролита. При выключении тока пленка растворяется и после повторного включения наблюдается снова скачок плотности тока и затем резкое ее снижение. [c.5] В хромовокислых растворах, не содержащих серной кислоты, значение начальной плотности тока выше, а снижение ее во времени значительно менее резкое (рис. 2, б). Такое изменение плотности тока во времени, отраженное на осциллограммах рнс. 2, обусловлено уплотнением катодной пленки под действием 504 и соответственно увеличением ее электрического сопротивления. [c.5] Плотность тока в точке 6 возрастает с увеличением содержания в электролите активного аниона. Плотность тока, при которой начинается выделение-хрома, зависит от содержания и рода активного аниона и температуры электролита. Так, при 20 С и содержании серной кислоты от 6,5 до 1,5 % от концентрации хромового ангидрида критическая плотность тока, ниже которой не происходит выде-ле1И1е хрома, составляет соответственно 1,2—3,0 А/дм . При кремне-фтористоводородной кислоте возрастание ее концентрации от 2 до 8 % по отношению к концентрации хромового ангидрида приводит к возрастанию критической плотности тока с 1,25 до 4,5 А/дм . [c.6] По существующим представлениям катодная пленка состоит из двух слоев особо тонкого прилегающего к металлу окисного слоя, близкого по своей природе к пассивирующему слою, и внешнего. сравнительно толстого слоя, состоящего из продуктов восстановления хроматов и активного аниона. Общая толщина катодной пленки может достигать 20—25 мкм. Ее состав и свойства, в частности pH, зависят от режима хромирования. По широко распространенному мнению от свойств пленки зависят структура и свойства покрытия. Этим определяется большое значение исследований природы катодной пленки, в частности выполненных М. А. Шлугером и его сотрудниками [42]. МехзЕШЗм восстановления на катоде шестивалентных ионов хрома до металлического имеет два объяснения. Сторонники первого считают, что при электратизе хромовой кислоты и.меет место ступенчатое восстановление по схеме Сг - -Сг +- -...- -Сг -)-Сг. Сторонники второго объяснения полагают, что на катоде происходит непосредственное восстановление шестивалентных ионов хрома до металлического. Высказываются мнения о возможности протекания обоих процессов. [c.6] Особенностью катодного процесса при хромировании является небольшой наклон катодной поляризационной кривой на участках рабочих плотностей тока. Такая небольшая поляризуемость катода обусловливает низкую рассеивающую способность хромовых электролитов. Относительно большой расход тока на побочные катодные процессы (восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного, выделение водорода) обусловливает характерный для хромирования низкий выход хрома по току. Факторы, облегчаюш,ие выделение водорода, способствуют снижению выхода хрома по току. К нпм, например, относятся повышение температуры электролита, наличие на поверхности основного металла включений с низким перенапряжением водорода (графит в чугуне и др.). [c.7] Вернуться к основной статье