Допустимая объёмная плотность тока для цинкатного электролита цинкования и стандартного электролита хромирования
Вопрос.
Добрый день!
Прошу вас ответить на 3 вопроса:
1) какова оптимальная и максимальная объемная плотность тока А/л для цинкатного электролита цинкования и стандартного электролита хромирования.
2) обязательна ли промывка между осветлением цинкового покрытия в азотной к-те и хромитированием (хром3+) с рН 1,4-3,4.рН регулируется азотной к-той или едким натром.
3) насколько целесообразна дополнительная обработка хромитированного (хром3) цинкового покрытия на стали в специальных растворах с целью улучшения его коррозионной стойкости и как она влияет на внешний вид покрытия.
С уважением, инженер-химик Галкин С.В.
Ответ.
1-й вопрос. Строгих критериев нет. Непосредственно на процесс осаждения металлов объемная плотность тока в электролите влияния не оказывает. Это технологический параметр, который зависит от объема электролита и связан с необходимостью эффективностью отвода выделяющегося при электролизе тепла.
Объем электролита (размеры ванны) определяют исходя из необходимого рабочего поля подвесок (размеров и расположения деталей на подвеске, их расстояния от анодов, расстояния от стенок ванны, дна и поверхности («зеркала») электролита). Как правило, если речь идет о цинковании в стационарных ваннах при плотности тока 2—3А/дм2, размеры ванны и объем электролита позволяют реализовать объемную плотность тока порядка 0,3—0,5 А/л. При этом неизбежно происходит постепенный разогрев электролита и необходимо отводить выделяющееся при электролизе «джоулево тепло» из рабочей зоны электролита. Для цинкатных электролитов не рекомендуется нагрев выше 30°С. Эффективность теплоотвода зависит от его реализации. Используют змеевики из обычной стали, расположенные вдоль стенки ванны, или (предпочтительнее) внешние теплообменники при непрерывной циркуляции и фильтрации электролита. В качестве охладителя применяют холодную воду, например, 9-ти градусную артезианскую или холодильные установки. Особенно актуально охлаждение электролита в летнее время, когда температура воздуха может превышать 30—35°С и вода в трубах теплая.
Аналогичные рассуждения уместны и для процессов хромирования в стационарных ваннах. Для нагрева или отвода тепла от электролитов хромирования используют теплообменники из тефлона и других стойких в электролите материалов. Однако, при хромирование часто используют технологии скоростного хромирования с очень высокими плотностями тока – порядка 100—200 А/дм2. Для этого конструируют специальные установки с проточными ячейками и, при необходимости, охлаждением электролита.
2-й вопрос. Промывка между осветлением цинкового покрытия в азотной кислоте и хромитированием не обязательна и, чаще всего, не рекомендуется. Для осветления применяют 0,3—0,5% растворы азотной кислоты и перенос с деталями некоторого количества азотной кислоты и нитратов в ванну хромитирования будет положительно сказываться на процессе в целом – уменьшится необходимость в корректировке рН раствора хромитирования. Следует подчеркнуть при этом, что к ванне осветления стоит относится с должным уважением – своевременно обновлять раствор (примерно раз в 1—2 недели) и содержать в чистоте. Ванны осветления, промывки и хромитирования должны работать при легком воздушном перемешивании.
3-й вопрос. Целесообразность дополнительной обработки хромитированного (хром3) цинкового покрытия на стали в специальных растворах регламентируется, прежде всего, требованиями конструкторской документации на изделие, которая отражает те или иные потребительские качества деталей. В зависимости от назначения изделия, цинковое покрытие может вообще не иметь никакой пассивации (например, под последующую окраску или обрезинивание) или иметь хромитирование с регламентируемой коррозионной стойкостью покрытия. Так, хромитирование без допзащиты имеет коррозионную стойкость порядка 24—48 часов в камере 5% солевого тумана, в то время как дополнительная защита хромитных пленок прозрачным «силером» (наполнителем) или полимерными составами повышает коррозионную стойкость в несколько раз. Применяют также пропитку пленок лубрикантами или восковыми составами для снижения коэффициента трения при завинчивании резьбовых изделий. Так что, дополнительная обработка цинковых и хромитированных поверхностей специальными растворами расширяют эксплуатационные возможности покрытий.
16.08.2012