ВТ,/о

ВТ, %

20 W

w t,c

Рнс. 21. Зависимость выхода хрома по току в тетракроматиом электролите от изменения! а -~ I (1) и 1 (2); 6 ~~ концентрацннг / - NaOH; Z - сахара; 3 - HgSO* 4 - СгОз

анодного травления при = 5-f 10 А/дм2.

Электролиты для черного хромирования. Хромовые покрытия черного цвета обладают высокой защитной способностью и широко испадьзуются для нанесения защитно-декоративных и специальных слоев на различны;? детали машииостронтельных и приборостроительных отраслей промышленности, медицинский инструмент, панели и т. д.

Режим осаждения: р =

= 50j-70 А/дм- /=40.iOC- В = = 20-25 / .

Температура электролиза оказывает решающее влияние на выход по току и свойства получаемых покрытий. Плотность тока незначительно влияет на эти показатели процесса. В нокрытии содержится Zn в количестве 0,1- 0,2 %.

В хром-кадмиевый и хром-цииковыЯ электролиты Cd и Zn вводят путем

14. Неполадки ири осаждении хром.т ич тетракроматного электролита

Составы некоторых электролитов для черного хромирования нриведены в табл, 15.

Широкое применение имеют электро-АИЫ № 5 и 8.

Черные хромовые покрытия практически не содержат в своем составе металлического хрома. Они представляют собой г:омпозииию, н которую входят оксиды и гидроксиды Сг-* и О*, а также гидрид хрома.

Одним нз наиболее 3(.фектнвных влектролигсв для черного хромирования является разработанный в СССР электролит зЧетахром, содержащий 450 г/л СгО.ч и две специальные добавки; А в количестве 3 г/л и Б - 30 г/л. При приготовлении электролита добавка А предварительно растворяется при 60-70 С в небольшом количестве воды. Электролит содержит также препарат Хромин в количестве 5 г/л.

Метахрсм обладает наиболее высокой технологичностью и стабильностью по сравнению с другими известными электролитами. Оптимальная темпера-Т)ра электролиза 20-30 плотность тока 15 А/дм. Возможен перегрев электролита до 50-60 X. Плотность тока может варьироваться в интервале 5-100 А/дм .

Покрытия, по.1;ученные из электролита Метахром, оГладаюг низким коэффициентом отражения света; 2 % в видимой части спектра и <1 % -- в инфракрасной,

Э.чектролиты на исиове трсхвалсит-

иых сиединений хрома. Электролиты

15. Составы электролитов (r/.i) для черного хромирования и режимы осаждения

на основе Сг= и :еют Becb.va огра чеиное практическое применение, смотря на то, что при осаждении хрома нз таких электролитов электрохищчеч ский эквива-гент хрома в 2 раза fob. ше, чем при осаждении из растьг,. ,. HjCrOi. *

Электролиты на основе соединений Ci* недостаточно стабильны ц позволяют получать покрытия од, шиной более нескольких микрсме1ров Составы электролитов приведет в табл, 16.

Электролиты иа основе сседи1ений Сг используются для нанесения по, крытин без ванны способом иатиранд с применением специальных тампонов кистей и других приспособлений, цото!, рые прямо контактируют с повЕр;(, ностью покрываемой детали.

Одним из электролитов такого род, является электролит, имеющий cv, ющий состав (г/л):

1Сг(С,04).-ИМН,1з в растворе

(Н.ОП............ 700

Режим осаждення; rj =

= 15С.Е-400 А/дм; ВТ = 20 4-30%. црвженце 1. -16 В.

Другой электролит, рексмсндуемца для указанной цели, и,меет следущ состав (г/л):

(CJIs(-Ofi)jCr ........2*-28(1

HCl.ONH.......... 5-4С5

мамюыслии ьалиГ[-ц&триП 1;: 17

Режим осаждения:

270.-300 Адм , t 4,-. (.: ВТ = 55 , Pi-сход зле1-.тро.тита 0,28 л/мин; р] г, -о, -3,7,

Компонент! 1 электро.тит? н режим

СгО.

СН.СООН (99 %-иая) NH.VO. Fe,(C,04).-5H,O g.H,.CO

н,во,

NaNO, Na,AlF.

H,SiF. Хромин

jVi :/,ieKT po.iina

1 А/дм *, С

3-6 0,2

15-30! 18-25

60-100 10-30

250-400 6

1,25

160-400

16-75

0,1 - 0.4 1.5-3

50-ItO 10-30

10-00 18-26

lQ-50 18-25

30-60 16 -2б1

250 3

20-30 50-7(

20(1-

41)0

O.J-l

ju- 1 гц

IS 4r,

16. Составы влектролитов (г/л) на основе соединений тпеквалентного хопма и режимы осаждения лииа

С помощью специальных приспособлений, предусматривающих вращение деталей и прижимаемых к ним анодных головок, через которые поступает электролит, происходит осаждение износостойких покрытий толщиной 0,1 мм и более

Электролиты с добавками органических соединений. Органические добавки вводят с целью повышения выхода хрома по току, повышения блеска, мнкротвердости и износостойкости Покрытий, а Также для улучшения PC. В некоторых случаях считается, что введение органических добавок стабилизирует электролит.

Органические добавки вводят как в электролиты на основе Сг+, так и на основе Сг<+, несмотря на сильную окисляющую способность последних. Главная трудность использования органических добавок в электролитах хромирования - полное отсутствие методой аналитического контроля этих добавок.

Различные добавки, рекомендуемые для электролитов хромирования, приведены в табл. 17.

Скоростной элек роли т X р о м и с п е л. Электролиты этого типа отличаются высоко ! концентрацией Н2СГО4 и применением в качестве катализирующей добавки

анионов С-, или Вг . Типовой состав электролита (г/л):

СгО, ........ 700-900

НС1 (конц.) ....... 70-90 мл/л

(илн NaCI)........ 50-70.

Режим осаждения: / - = 20-7- 23 -С; ( = 30-1- 60 А/дм=: ВТ = = 70-V-75 %.

Электролиты для осаждения сплавов на основе хрома. Сплавы хрома с элементами группы железа получают из электролитов на основе трехвалентных соединений хрома (табл. 18), а сплавы с элементами 4, 5 и 6-й групп периодической системы элементов - из электрачитов на основе шестива-петных соединений.

Осадки, полученные из э.чектролита X 1, содержат хрома 12-21 %, нз электролита № 2-12-15 %, из электролита № 4 - 50-60 %.

Введение в электролит хромирования HVO3 позволяет получать сплавы Сг-V с содержанием ванадия до 0,5 %.

Для осаждения сплава Сг-Nb ге-комендуется электролит, имеющий следующий состав (г/л):

сю, .......... 200-300

HF ............ 15 - 20

HNbOj........... 3 - 4

NH,F............С,6-.3

Режим осаждения: / 30 -!-71. С, / =20 470 А/дм=. ВТ=25- -i-52 %. Осадки содержат до% 0,6 ЬЬ.

, Сплав Сг-Мо можно получить из электролитов, состав которых приведен в табл. 19. Первые два электролита нредназначеиы для получения нзно-(ТОЙких покрытий, которые наиболее эффективно используются при работе в средах, отличающихся повышенной агрессивностью. Содержание Мо в покрытиях возрастает при увеличении температуры электролиза (рис. 22) и практически не зависит от изменения плотности тока.

Электролит ЛЬ 3 предназначается исключительно для получения защитно-декоративных покрытий системы

Си-Ni-Сг- Хромовые i оирытия, легированные Мо, обла/iaioT высокой способностью к пассивации, и при переходе малого количества Мо в коррозионную среду сое,5,и1и-Ш1я молибдена ш.:пол11яюг ингнбирующую роль по отношению к трехслойному защитному покрытию и основному металлу.

При введении в электролиты для получения сплавов Сг-Мо соединений V или Nb получают тройные сплавы Сг-Мо-V и Сг-Мо-Nb, KOTopi.ie отличаются большей пластичностью, чем покрытия хромом.

17. Органические добавки для электролитов хромирования

положительно влияет

ист: зв -

Примечание. Принятые обозначения к-Ьх - добавка на соответствуои1,нй покпзатель (поЕЫшает или улучшает его): ~> - данных электролит на оспоке трехпалситмых соедииспий; СТ - стандартный электролит на основе хромовой кислоты; CP ~ саморегулирующийся эл(м<тролнт; В1 - пыход по току* i i-- рассеимйющая способность; БЛ - блеск; Т - твердость поирытиГк

.4i электролита

Ifci сплава

Гс-Сг

Компонеи! 1.1 электролита

(NH,),CO

Fe-U

С, I/л

/, Г.

А дч.г

10U-15

55 - 30 , 180-200 1.0-1,4

Ni-Fe-Cr

С о-Сг

CrOHSO, FeNH,(S04).

Meso.

Жидкое стекло Глицерин

45 13.5

20 100

0.5-1,3

0,8-1.3

CrCl, NlCl,

Na-лнмoИllOкиcлый Nli.Cl

CrC). CoCl, Na-jinvoHHo исльгГ- llCl

150-200 25-50 12-20 50-70 130

28-32

ГЗ -55

20-50

Л1-3

0, 2-0,3

130-150 5-20 20-25 .50-60

2Ь -32

4 .-52

25-30

50-8

22-21

Содержание Mo, %

15-17

12-13

0,8-1.0

l.-l

W J Sff 5S t C / - 30, 2 - 20; 3 10

i 1ох,ыт11е сплаосч, Cr-Ti позво-

HoL зводорожнБанне ос-НО.В ,0,0 1,ег,т.7ла. Для получения Э10,о с mjoa применяют электролит следующего состава (г/л):

СгО, . . . 250

HjSO............ 4,5-5,0

Ti tB ijLp[:c4eTe на металл) . 5

Ре Hi им осаждения: = 4.5-;-соX; ( = 10-12(1 А,дм>. Содержание 11 в сплаве 0,05 - 0,5 % в записимо-стн от изменсивя состава электролита и ре>{:има :.,лектрол из а

Сплавы Сг-Se получают при замене в электролите хромирования H2SO4 на HaSeO,. В сплаве до 20 % Se,

Хромирование при нестационарных режимах электролиза

ХРОМИРОВАНИЕ

ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ

РЕЖИМАХ ЭЛЕКТРОЛИЗА

Нестационарные условия электролн-(реверсивн1.1й и пульсируюш1:й ток, программное изменение режима электролиза, протечное и струнное хромирование) рекомендуются для улучшения физико-механических свонств хромовых покрытий: снижения он и пористости, попош1ения пластичности и взиосостовкости.

Хромирование рееерсивпым гоком. Процесс гоэвол.чет вести XfOMiipona-ние при i,i до 120 А/,1м без с паснссти получения покрытий с дендритамн, Прп этом температура электролиза должна быть 50-70 С, Чем выше температура, тем в большей степени снижаются в покштни. Рассеивающая спосоОность возрастает при уменьшении катодного Тн и анодного Та периодов. Рекомендуемые длительности этих периодов следующие: т - 1-t 5 мин; Та = 1 + 5 с. Рекомендуются длительности и другого порядка: т - 15 мин; Та - 10 с.

Осадки, получаемые при рекомендуемых режимах (т = 1-г-5 мин; Та = = 1-5 с), обладают высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью (в Силу их практической бсспористо-сти). Они имеют полублестищий нлн матОБО-молгчннн вид н пе могут Сыть рекомендов..ны для декоративной отделки изделии.

Гладкие осадки могут быть п( лучены толщиной до 0,3 мм. С целью полного исключения пористости покрытий процесс необходимо вести прн наиболее Кратких катодном и анодном периодах (Тк= 1 мин; Та = 1 с). Нагболее

ео so

нысокая TBcfV(ocTb по1<рып:й получается прн максимальной длительности указанных пернсдсв

Xpo10BhIT поьрытия, т:олучаемые методом рег!е1С11рованпя тока, в наименьшей степени chtjk.-hot предел выносливости a j ста.пи.

Хром II роса и ие и;чпульсннм током. Импульсный ток 1:озг.оляет интен-сифн1.нропать проиесс путем увеличения плотности тока до 200-250 А/дм* прн температуре электролиза 60- 70С. Длительность [мпульса тока Тд II длительность паузы т должны йыть у. нптерпалс 1-4 с. Рскомег.лусмый интервал: т =1-2 с; т = 0,2-5-0,5 с.

Длителы.ость импульса является 1)>акторон, определяющим скорость nj о-цесса, а длительность паузы - факторен, определяющим свойства покрытия.

Увеличение Тр уменьшает количестве Hj, поглощенного хромом, способствует получению матоБО-моломных покрытий, уменьшает кх растрескивание.

ХрокироЕание при i,(=/=const. Процесс состоит в изменении нлотиосги тока во времени по схеме, представленной на рис. 23, Электролиз ведут прн ( = ео С. Вначале плотность тока высока (fO А/д!.!), что необходимо для обеспечения грочно[0 сцепления с основой. Затем плотность тока снижается до 25-35 А/дм и идет осаждение защитного молочного слоя. Завершающий этап - подъем плотности тока до 60-65 А/дм-, при которой осаждается внршпнй износостойкий слой. С целью избежать неблагоприятного изменения внутренних натряжений в покрытии снижение н увеличение производят не скачкообразно, а постепенно в течение 10-20 мин.

--rt

W 60

too iso

гсо г, о ;£0

1,2,9

Рис. 23. Программа изменения плотности тока д.:я ио.чеиия беспорнстого и тосостойкого хрома; т х, т время осалдення четырех слоев гокры71гя; т - время осашде11иа

переходных слоев