Процесс латунирования.
Латунирование – это нанесение на поверхность деталей сплава медь – цинк толщиной несколько мкм. При гальваническом латунировании сплав, как правило, содержит 60 – 70% меди. Цвет покрытия меняется в зависимости от состава: от золотисто-желтого до серо-зеленого. На воздухе покрытие быстро тускнеет, требуется защита лаком.
Стандартные потенциалы меди и цинка различаются более чем на 1В, поэтому сближение их значение для получения сплава возможно лишь в присутствии комплексообразователей(см.«Покрытие сплавом олово-никель»), которые уменьшают активность ионов меди в большей степени, чем активность цинка.
На практике для процесса латунирования применяют чаще всего цианистые электролиты. Медь в электролите латунирования образует более стойкий комплекс, который поляризуется в большей степени, кроме того, медь оказывает деполяризующее воздействие на цинк. В результате появляется возможность совместного осаждения меди и цинка – латунирования.
В процессе латунирования основное влияние на качество покрытий и их химический состав оказывает не соотношение солей осаждаемых металлов, а концентрация свободного цианида. При ее повышении в процессе латунирования осадок обогащается цинком.
Противоположное влияние на состав сплава при латунировании оказывает температура. При повышении температуры электролита в процессе латунирования на один градус увеличивается содержание меди в осадке на 1% и повышается выход по току.
При понижении температуры качество покрытия латунирования значительно ухудшается, они становятся хрупкими и шероховатыми.
Введение в электролит при латунировании небольшого количества 25%-ного аммиака позволяет улучшить внешний вид покрытий, стабилизировать химический состав в широком диапазоне плотностей тока и повысить выход по току.
Цианистый электролит латунирования для получения сплава М-Ц (70) содержит (г/л):
Цианистую медь (одновалентную) 35 – 55
Цианистый цинк 9 – 12
Цианистый натрий (свободный) 8 – 12
Натрий углекислый 10 – 30
Натрий сернокислый 5 – 10
Раствор (25%) аммиака 0,3 – 0,6
Плотность тока 0,3 – 1 А/дм 2
Температура 15 – 30 0 С
Аноды — латунь Л70.
Во время процесса латунирования аноды могут покрываться белым или зеленым налетом, представляющим нерастворимые соли меди и цинка. Предотвратить их образование можно введением в электролит латунирования цианида натрия. Если налет плотный и покрывает всю поверхность, его следует удалить механически. Раздельные аноды применять не рекомендуется.
Корректировка электролита латунирования сводится к добавлению цианида натрия, реже цианидов меди и цинка. Повышение рН достигается введением в раствор карбоната натрия. В ванну регулярно вводят водный раствор аммиака.
Для замены вредных цианидных электролитов латунирования разработан пирофосфатный электролит латунирования состава, г/л:
Медь сернокислая 5-ти водная 4,8 – 6,2
Цинк сернокислый 7-ми водный 4,4 – 6,0
Натрий пирофосфорнокислый 10-ти водный 50 – 60
Щавелевая кислота 2-х водная 10 – 15
Борная кислота 4 – 5
Плотность тока 0,8 – 1,2 А/дм 2
Температура 15 – 30 0 С
Аноды Л 70
Процесс латунирования применяется преимущественно для коррозионной защиты, создания промежуточного подслоя при никелировании или лужении стали, при декоративном хромировании. Латунирование используется также для обеспечения прочного сцепления стальных и алюминиевых деталей при горячем прессовании.
Процесс латунирования – один из способов повышения антифрикционных свойств титановых сплавов.
Источник
Алитирование стали
Чтобы защитить различные детали от воздействия внешних факторов, выполняется латунирование. Данная технология помогает улучшить сцепление резины с металлом, а также применяется в декоративных целях. При выполнении процедуры на металлическую поверхность наносится медно-цинковый сплав слоем с толщиной в несколько микрометров. Прочитав эту статью, вы узнаете, что из себя представляет метод, каковы его преимущества, и для какого сырья он делается, а также получите другую полезную информацию.
Компания «МеталХантерс» сотрудничает с ведущими компаниями, занимающимися разработкой оборудования (цинкование, алюминизация) и улучшением соответствующих технологий.
Поэтому «МеталХантерс» предлагает наиболее эффективные и выгодные услуги по антикоррозийной обработке металлоконструкций с применением электродуговой металлизации.
Компания сегодня успешно занимается нанесением алюминиевых, цинковых, стальных и комбинированных покрытий на конструкции, применяемые в различных сферах и отраслях тяжёлой, лёгкой и нефтехимической промышленности. И в каждом случае металлизация конструкций оказывается самым надёжным способом защиты от коррозии и прочих воздействий.
Рассчитайте стоимость работ сейчас .
Оставьте ваш контакт, мы вам перезвоним
Возможность изгиба и выправления обработанных конструкций (в зависимости от толщины защитного покрытия обработанные изделия выдерживают изгиб при радиусе до двух толщин без повреждения антикоррозионной поверхности).
Металлические защитные покрытия, нанесённые электродуговым методом, имеют свойство самовосстановления, то есть при механическом повреждении поверхности, они просто «заживают» на металле.
Металлизация, в отличие от нанесения лакокрасочных покрытий, производится только в один слой, что позволяет обрабатывать большие поверхности быстрее.
Металлизационные покрытия обладают большой адгезионной прочностью, то есть не отслаиваются от самой конструкции, на которую нанесены.
Нанесение маркировки на металлоконструкцию после обработки Металлизация производится при разных внешних температурах, что существенно расширяет технологические возможности антикоррозионной обработки — при нанесении покрытий не происходит нагревания поверхностей свыше 70–100°C.
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.Антикоррозионные покрытия выдерживают температуры до −60°C, не отслаиваясь и не разрушаясь, что позволяет использовать их даже на крайнем севере.
Защитные металлические покрытия не содержат органических веществ, что позволяет хранить в обработанных резервуарах различные жидкости.
Металлизационные покрытия могут применяться для защиты больших поверхностей различных сооружений непосредственно на месте их эксплуатации.
Когда требуется нанесение латуни?
Примеры работ
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на торцевой лист металлоконструкций пролетных строений автодорожного моста Адлер — Горно-климатический курорт Альпика сервис. Площадь работ 2335м2.
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на торцевой лист металлоконструкций пролетных строений автодорожного моста Адлер — Горно-климатический курорт Альпика сервис. Площадь работ 2335м2.
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.
Нанесение металлизационного цинкового покрытия с последующей окраской на установки освещения для стадиона г.Химки
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на конструкции ферм ПОАРЭ для гидроузла в Рязанской области.
Металлизация алюминием металлической дымовой трубы
Дымовая труба ТЭЦ-26
Комбинированное металлизационное покрытие дымовой трубы
Нанесение цинкового покрытия на металлоконструкции подъемного механизма для компании Оптима-Строй. г. Москва.
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на опору для канатной дороги олимпийского объекта. г. Сочи. Внешняя сторона.
Нанесение металлизационного цинкового покрытия на опору для канатной дороги олимпийского объекта. г. Сочи. Внутренняя сторона.
Антикоррозионное металлизационное покрытие металлоконструкций-ферм, двутавров.
Нанесение цинкового металлизационного покрытия на вышку сотовой связи.
Нанесение цинкового металлизационного покрытия на вышку сотовой связи.
Нанесение маркировки на металлоконструкцию после обработки
Нанесение маркировки на металлоконструкцию после обработки
Источник
Электролитическое осаждение сплавов на основе меди
Покрытие Материалов / 9 Латунирование. Бронзирование / 9 Латунирование Бронзирование
Латунные покрытия применяются в основном для защитно-декоративной отделки различных изделий. Кроме того, их используют для покрытия стальных деталей, подлежащих обклейке резиной, поскольку они улучшают сцепление резины со сталью.
Основными составляющими латуни являются медь и цинк в разных сочетаниях, но в принципе преобладает медь. Типичная латунь, содержащая
60 % Си, имеет золотистый цвет. Полированные латунные покрытия украшают изделия, благодаря чему используются для отделки галантереи, окантовки мебели, конторского оборудования и т. д.
Латунирование производят в электролитах, содержащих комплексные соли меди и цинка и позволяющих совместное осаждение этих двух металлов. Общепринятый состав электролитически осаждаемой латуни содержит около 60-70% меди и 30-40% цинка. Осаждение латуни ведут в основном из цианистых электролитов. Составы цианистых электролитов латунирования приведены в табл. 5.25.
Электролит 1 предназначен для латунирования тонким слоем. В него добавляется также одна из следующих блескообразующих присадок: 0,001-0,01 г/л трехо- киси мышьяка, растворенного в едком натре; 0,01 г/л декстрина, растворенного в горячей воде; 0,3-0,5 г/л фенола, растворенного в едком натре; 0,5-1,0 г/л крезол сульфоната натрия.
| Состав, г/л | Номер электролита | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Цианистая медь | 20 | 40 | — | — | 30-35 | 23-26 |
| Цианистый цинк | 20 | 42 | 60 | — | 8-12 | 8-10 |
| Цианистый натрий | 40 | 80 | 40 | — | 20-25 | 15-20 |
| Цианистый калий | — | — | — | 15 | — | — |
| Цианистая медь-калий | — | — | 50 | — | — | — |
| Карбонат натрия | 15 | — | — | 10 | 6-8 | 10-20 |
| Бикарбонат натрия | — | — | — | — | 8-12 | — |
| Аммиак водный, мл^л | 1,5 | — | — | — | 3-5 | — |
| Едкий натр | — | 10 | 60 | — | — | — |
| Сернистый натрий | — | — | 1 | — | — | — |
| Кислый сернокислый | ||||||
| натрий | — | — | — | 20 | — | — |
| Хлористый аммоний | — | — | — | 2 | — | — |
| Фтористый аммоний | — | — | — | — | — | 2-5 |
Рабочая температура 22-28 °С, плотность тока 0,1- 0,8 А/дм2, рН = 10-11,5. Отношение площадей анода и катода от 2 : 1 до 3 : 2.
Электролит 2 предназначен для быстрого латунирования. Рабочая температура 45-55 °С, плотность тока 0,5-6 А/дм2, рН = 11,5-12,5. Отношение площадей анода и катода 3:1.
С помощью электролита 3 производится белое латунирование. Осажденный слой белой латуни содержит 20-30 % меди и 80-70 % цинка. Он имеет не плохие механические свойства (большую твердость и стойкость к истиранию). Рабочая температура электролита 20-30 °С, плотность тока 1-3 А/дм2.
Для осаждения специальных томпаковых покрытий (сплавов меди с цинком, содержащих более 80 % меди), которые применяются главным образом как декоративное покрытие предметов, применяется электролит 4. Электролит используется при комнатной температуре. Плотность тока 0,1-0,2 А/дм2. Отношение площадей анода (из томпака) и катода 2:1.
Электролит 5 универсален. Для нанесения тонких слоев, например, перед никелированием, можно применять разбавленную ванну с сохранением указанных пропорций. Температура ванны 25-35 °С, плотность тока 0,3-0,5 А/дм3, аноды из латуни. К этому электролиту можно добавлять блескообразователи, такие же, как к электролиту 1.
Широкую популярность в последнее время получило латунирование на основе блестящего никеля. Тонкий слой латуни сохраняет блеск никеля, благодаря чему достигается эффект блестящей латуни.
Электролит 6 применяют для декоративного латунирования с подслоем блестящего никеля при 20-27 °С, плотности тока 2 А/дм2. Аноды латунные.
Изделия с нанесенным 10-мкм слоем никеля латунируют в электролите 6 около 1 мин, причем латунное покрытие должно получиться с блеском никеля. После латунирования необходима очень тщательная промывка в горячей и холодной воде попеременно несколько раз, а затем их пассивируют 10 с в растворе, содержащем хромовый ангидрид (3 г/л), концентрированную азотную кислоту (1 см3/л) и оксид цинка (0,8 г/л) при комнатной температуре. После промывки изделия нужно сразу же сушить сжатым воздухом или в сушилке. Можно также воспользоваться старым, но хорошим методом сушки в опилках. С целью сохранения декоративного вида латунных покрытий их лакируют методом погружения или напыления прозрачных, бесцветных лаков.
Для составления цианидных электролитов запасную промытую ванну заполняют на
2/3 водой и после ее нагрева до 60 °С растворяют в ней цианид натрия. Добавив затем цианиды меди и цинка, раствор перемешивают до их полного растворения. После остывания раствора в него добавляют остальные компоненты и оставляют ванну на сутки, а затем отфильтровывают раствор в рабочую ванну и дополняют до нормы. Емкости с раствором для цианидного латунирования должны быть облицованы твердой резиной.
В связи с тем, что ванна содержит два металлических компонента, ее эксплуатация связана с определенными трудностями. Сильное газовыделение на поверхности изделий, находящихся в ванне, свидетельствует об избыточной концентрации свободного цианида. В крайних случаях может произойти полная задержка осаждения покрытия. В этом случае может помочь добавка, малыми порциями, цианидов обоих металлов.
Если содержание свободного цианида очень мало, то аноды покрываются бело-зеленым шламом. В этом случае следует добавить цианид натрия (3 г/л), а если не поможет, повторить добавку.
Когда содержание свободного цианида соответствует рецептуре, а скорость осаждения покрытия недостаточна, это свидетельствует об очень малом содержании металла в ванне. Тогда отливают часть раствора ванны в малую ванну и добавляют цианиды
натрия (6 г/л), меди (4 г/л) и цинка (2 г/л). После полного растворения этих добавок раствор отфильтровывают в рабочую ванну.
Наибольшие трудности возникают при получении покрытия требуемого цвета. Отметим, что красный цвет покрытия может быть вызван очень малой плотностью тока, очень высокой температурой ванны и избыточной концентрацией меди в ванне; светло-желтый цвет покрытия может быть вызван низкой температурой ванны, очень высокой плотностью тока и большой концентрацией цинка в ванне.
В ванне, эксплуатируемой многие месяцы, постепенно накапливаются карбонаты, кристаллы которых оседают на анодах и стенках ванны. Избыток карбонатов удаляют методом охлаждения ванны.
Если аноды покрываются белой коркой, то необходимо в ванну добавить хлорид аммония (1,5-2,0 г/л). Шероховатость покрытий свидетельствует о загрязнении ванны механическими частицами. В этом случае необходима фильтрация ванны.
Из нецианистых электролитов применяется пиро- фосфатный электролит латунирования следующего состава, г/л: медь сернокислая — 4,8-5,0; цинк сернокислый —: 4,4-4,6; пирофосфат натрия — 50-60; сода кальцинированная — 30-40; щавелевая кислота — 10-15; борная кислота — 4-6. Рабочая температура 20-30 °С, плотность тока 0,8-1,2 А/дм2, рН = 8,0-9,4.
Для получения латунного покрытия толщиной 0,6- 0,8 мкм продолжительность электролиза составляет 3- 5 мин.
Электролитические бронзовые покрытия, содержащие 10-15 % олова, красивого желто-золотистого цвета рекомендуются для декоративной отделки настольных ламп, металлической галантереи, мебельной окантовки, и т. д.
Покрытия, содержащие более 20 % Sn похожи не на бронзу, а скорее, на серебро. Сплав, содержащий 45 % Sn, называется белая бронза.
В технике электролитическая бронза применяется для защиты некоторых гидравлических деталей и при изготовлении подшипников скольжения. На стальные детали, подвергаемые длительному воздействию горячей воды, наносят бронзовые покрытия толщиной — 40 мкм.
Бронзовые покрытия получаются в процессе совместного гальванического осаждения меди и олова, причем состав получаемых бронз, их цвет и оттенок, а также их физико-химические свойства изменяются в зависимости от процентного содержания в них меди и олова. Практическое применение получили покрытия золотисто-желтого цвета, имеющие защитно- декоративное назначение и содержащие в своем составе от 10 до 15 % олова.
При меньшем содержании олова в осажденном покрытии его цвет приобретает красноватый оттенок, а при увеличении содержания олова сверх 20 % покрытие приобретает белый цвет.
Составы электролитов бронзирования приведены в табл. 5.26.
Составы электролитов бронзирования
| Состав (г/л) и режим | Номер электролита | |
| 1 | 2 | |
| Станнат натрия | 33-35 | 30-45 |
| Медноцианистая соль | 70-75 | 10-15 |
| Цианистый натрий (свободный) | 12-15 | 12-15 |
| Сода каустическая | 7-8 | 7-8 |
| Рабочая температура, «С | 65-70 | 65-70 |
| Плотность тока, А/дм2 | До 2-2,5 | 2-3 |
| Выход по току, % | 60 | 60-70 |
Электролит 1 используется для осаждения бронзовых покрытий золотисто-желтого цвета, содержащих 10-15 % олова. Аноды следует брать бронзовые литые того же состава, что и получаемое покрытие.
Электролит 2 используется для осаждения белой бронзы. В качестве анодов применяют медные и стальные пластины. Применение стальных анодов связано с необходимостью содержания оловянных соединений только в четырехвалентной форме, поэтому электролит необходимо последовательно корректировать стан- натом натрия.
Вообще аноды могут быть бронзовыми, медными или смешанными. Бронзовые аноды склонны к пассивации при плотностях тока больших 1 А/дм2. Определенное улучшение анодного процесса достигается добавкой в ванну натрийкалиевого тартрата (
На практике применяют, в основном, медные аноды. Потерю олова восполняют добавкой цианида натрия, принимая, что расход цианида достигает 500 г на 1000 ч.
Белая бронза сходна с серебром и не темнеет в атмосфере, загрязненной серой. Большая твердость этого сплава значительно повышает сопротивление истиранию покрытий, наносимых с целью декоративной отделки дешевых ювелирных изделий и металлической галантереи.
Для составления ванны для бронзирования в запасную ванну вливают около 2/3 воды, необходимой для составления ванны и сначала растворяют едкий натр. К теплому раствору при непрерывном помешивании добавляют цианид натрия, затем цианид меди.
После полного растворения этих составляющих добавляют порциями станнат натрия и тщательно перемешивают. Если рецептура предусматривает еще и другие компоненты, то их добавляют в конце.
На дне ванны остается нерастворимый осадок в виде белого шлама. Ванну осторожно декапируют в рабочую ванну и доливают до нормы водой. Рекомендуется предварительная проработка ванны в течение нескольких часов со стальными катодами. В течение определенного времени применяют медные аноды, после .выемки которых на пару часов подвешивают оловянные аноды и регулируют ток до получения золотистого налета на поверхности анодов.
Эксплуатация ванн бронзирования также не проста, как и других ванн для нанесения покрытий из сплавов, тем более что анодный процесс еще более сложен, чем при латунировании.
При функциональном бронзировании цвет покрытия не имеет большого значения, однако, при декоративном бронзировании он должен быть согласован с требованиями заказчика. Общие рекомендации таковы: повышение температуры способствует осаждению покрытий, обогащенных оловом; большое содержание цианидов и малая концентрация щелочи приводит к осаждению слоев, богатых медью; нормальная работа ванны зависит как от содержания металла, так и от концентрации свободного цианида и щелочи.
С целью придания покрытиям золотистого цвета следует сузить рабочую температуру до 68-71°С и экспериментально подобрать остальные параметры процесса.
Вообще можно утверждать, что выбор оптимальных условий бронзирования зависит, в основном, от опыта гальванотехника, а все теоретические рекомендации не являются решающими.
Меднение деталей в растворе с электролитом
Для металлических деталей можно выполнить меднение в домашних условиях. Рассмотрим меднение, с опусканием детали в раствор с электролитом. Для этого необходимо иметь:
- небольшие медные пластины,
- несколько метров токопроводящей проволоки;
- источник тока, с напряжением до 6 В;
- рекомендуется также использовать реостат, для регулирования тока и амперметр.
- В качестве жидкости, хорошо растворяющей медь, применяется обычный электролит. Его можно купить или приготовить в домашних условиях. Для этого потребуется 3 мл
серной кислоты,
на каждые 100 мл дистиллированной воды
. Необходимый раствор, можно получить, добавив в полученный электролит до 20 гр. медного купороса. - Перед началом процесса меднения детали, ее необходимо очистить наждачкой, чтобы снять оксидную пленку с поверхности.
- Затем, деталь обезжиривается горячим содовым раствором, и промывается чистой водой.
- В стеклянную емкость, нужного объема, наливается приготовленный раствор электролита.
- Затем, туда опускаются две медные пластины, на токопроводящих проводах. Между двумя медными пластинами подвешивается, предназначенная для меднения в домашних условиях деталь, на аналогичном проводе. Необходимо проследить, чтобы медные пластины и деталь были полностью залиты раствором электролита.
- На следующем этапе, концы проводов от медных пластин подсоединяются к плюсовой, а обрабатываемая деталь к минусовой клеммам источника тока. Последовательно, в созданную электрическую цепь нужно подсоединить реостат и амперметр. После включения тока в цепи, он реостатом устанавливается в пределах 15 мА на 1 см? площади поверхности детали.
- Выдержав, обрабатываемую деталь в растворе, в пределах 15-20 минут, нужно выключить электропитание и извлечь изделие из раствора. За этот непродолжительный промежуток времени, поверхность детали покроется тонким слоем меди. Толщина покрытия будет зависеть от продолжительности процесса меднения. Таким образом, можно достичь меднения поверхности любого изделия слоем в 300 мкм и более.
Источник
