Материал: Основы гальванотехники П. М. Вячеславов. 1960- 9 Мб

Глава XIII

ЛАТУНИРОВАНИЕ

1. Технология латунирования

Осаждение сплава Си — Zn является одним из ста­ рейших гальванических процессов. Однако если раньше этот сплав широко использовался в качестве подслоя под никель или серебро, то в течение последних двух десятилетий он получил специальное применение для увеличения прочности сцепления между сталью и ре­ зиной.

Латунные покрытия имеют и самостоятельное при­ менение, так как хорошо полируются и легко хими­ чески окрашиваются в различные цвета.

Для осаждения латуни применяют комплексные цианистые соли меди и цинка. Рекомендуется следую­ щий электролит (в г/л):

в том числе свободный .... 10 Аммиак (25%-ный раствор) ... 1

Режим работы: температура 28—30°, катодная плот­ ность тока 0,4 а/дм2, анодная плотность тока 0,2 а/дм2,

,pH электролита 10,5—11,5, продолжительность элек­ тролиза 30 мин.

Известно, что качественные осадки латуни полу­ чаются не сразу, а после предварительной и весьма

длительной проработки постоянным током. С целью

169

ускорения проработки в ванну добавляют старый

1 мл!л-, применяют также кипячение раствора и про­ работку электролита переменным током. Наиболее сильное влияние на химический состав латунных по­ крытий оказывают концентрация свободного цианида

итемпература.

Сповышением концентрации цианида в электро­ лите уменьшается содержание меди в катодном сплаве. Наоборот, с повышением температуры содержание меди в осадке возрастает.

Исключительно благоприятно влияет в смысле по­ стоянства химического состава осадка введение в элек­ тролит небольшого количества аммиака. Уже при добавке 1 г/л аммиака имеет место постоянство хими­

ческого состава в пределах значительных изменений плотности тока и при различном соотношении меди и цинка в электролите.

Сернокислый натрий, накапливающийся в ванне в результате окисления сернистокислого натрия (при при­ готовлении медного цианистого комплекса через соль Шевреля или специально добавляемый в электролит), несколько понижает электрическое сопротивление электролита.

Сернистокислый натрий в концентрациях до 20 г/л не оказывает влияния на качество осадка, но умень­ шает расход цианида благодаря своим восстанови­ тельным свойствам.

Существует возможность интенсификации процесса латунирования при одновременном увеличении устой­ чивости электролита путем введения в его состав сегнетовой соли (до 60 г/л) и увеличения концентра­ ции основных компонентов — меди и цинка.

Как уже отмечалось, в качестве анодов при лату­ нировании используют катодные пластины из латуни марки Л68 или Л62. Новые аноды следует подвергнуть отжигу, травлению в растворе азотной кислоты и чи­ стке металлическими щетками. Если латунирование производится при плотности тока ниже 0,5 а/дм2, то возможно применение литых анодов. В анодах в со­ ответствии с ГОСТ 1019—47 необходимо определить примеси никеля, мышьяка, олова, свинца, сурьмы, со-

170

применения цианистых электролитов для латунирова­ ния вследствие их ядовитости. В специальной литера­ туре имеются указания на возможность использования для этих целей тиосульфатных, роданистых, глице­ ратных, триэтаноламиновых и пирофосфатных элек­ тролитов. Однако, принимая во внимание малую ин­ тенсивность процессов, дороговизну и дефицитность применяемых компонентов, необходимость дополни­ тельных операций (например, осаждение подслоя ни­ келя при работе с пирофосфатным электролитом), а главное отсутствие производственной проверки, эти электролиты пока не могут быть рекомендованы для промышленного применения.

Латунные покрытия на стали могут быть получены также посредством раздельного осаждения обоих ме­ таллов с последующей термической обработкой.

Основные неполадки в работе ванн латунирования сводятся к следующим.

1. Латунь осаждается медленно, наблюдается силь­ ное газовыделение, иногда осадок становится черным в ванне. Всё это свидетельствует о большом избытке свободного цианида или о низкой концентрации меди и цинка в электролите. Для устранения этого необхо­ димо ввести в ванну цианистые соли меди и цинка.

2.Осадок латуни неравномерен по цвету. Причи­ ной этого является низкое содержание свободного цианида.

3.Осадок имеет ярко-красный цвет — повышенное

содержание меди. В электролит необходимо добавить комплексную цинковую цианистую соль.

4. Осадок имеет зеленоватый оттенок — свидетель­ ство повышенного содержания цинка. Исправление ванны производится введением в нее цианистой меди.

5. Вздутие и отслаивание латуни, что может вызы­ ваться различными причинами. К ним прежде всего следует отнести плохую подготовку изделий, избы­ ток цианида и карбонатов, высокую плотность тока.

171

При наличии повышенного содержания карбонатов ванну можно разбавить водой и добавить комплексные цианистые соли меди и цинка.

6.Осадок темнеет на воздухе. Обычно это наблю­ дается при покрытии латунью мелких изделий в ба­ рабанных и колокольных ваннах и является следствием недостаточно быстрой промывки и сушки изделий после выключения тока.

7.На изделиях после латунирования (обычно через 1—3 суток) образуются коричневые или черные пятна.

Причиной этого является наличие щелочей в порах основного металла. Избежать этого можно травле­ нием изделий перед покрытием в азотной кислоте (1:3) с последующей тщательной промывкой.

2. Химический анализ электролита и определение состава покрытий

Определение меди и цинка. 20 мл электролита помещают в стакан на 200 мл, приливают 5 мл кон­ центрированной серной кислоты, 3—5 мл азотной кислоты (уд. веса 1,4) и выпаривают для разложения цианидов до появления густых белых паров серного ангидрида. После охлаждения добавляют 100—150 мл воды, 5—8 капель азотной кислоты и определяют медь электролитически в нагретом до 60° растворе. Затем после отделения меди в растворе производят опреде­ ление цинка следующим образом: для отделения железа горячий раствор выливают в нагретую смесь, состоя­ щую из 40 мл 27%-ного раствора аммиака и 20 мл 10%-ного раствора сернокислого аммония. Получен­ ный раствор с осадком гидроокиси железа в мерной колбе на 200 мл перемешивают, охлаждают и доли­ вают водой до метки. Осадок отфильтровывают через сухой фильтр в сухую мерную колбу на 100 мл. Осадок сохраняют для определения железа. Далее 100 мл фильтрата (10 мл электролита) подкисляют серной кислотой (1:3) в присутствии 3 капель метилоранжа до перехода желтой окраски в розовую, затем при­ ливают 5 мл серной кислоты (1:3) и титруют цинк раствором желтой кровяной соли, как при анализе цинкового электролита.

172

Глава XIV

БРОНЗИРОВАНИЕ

1. Технология бронзирования

Процесс электролитического покрытия бронзой — процесс сравнительно новый, который только в по­ следние годы получил промышленное применение. Это покрытие при содержании в нем 2—3% олова по окраске напоминает медь, при 15—20% олова оно становится золотисто-желтым, а свыше 35% — белым.

Практически в настоящее время применяются брон­ зовые покрытия двух составов, содержащие 15—20 и 40—45% олова.

Первоначально покрытие бронзой рекомендовалось в качестве подслоя под хромовое покрытие вместо никеля, при этом одновременно с повышением корро­ зийной устойчивости обеспечивалось хорошее сце­ пление хрома с основой. В настоящее время сплав медь—олово применяется как самостоятельное по­ крытие.

Для осаждения бронзовых покрытий было предло­ жено большое количество электролитов, однако про­ мышленное применение пока нашли электролиты, имею­ щие в своем составе' олово в виде станната натрия, медь в виде сложной цианистой соли, а также едкий

ного состава гальванического осадка, и корректируют

174