Властивості і застосування цинкових покриттів
Цинкові покриття на сталі - типовий приклад електрохімічного захисту. У гальванічних корозійних елементах, що утворюються в порах покриття, цинк розчиняється як анод, а сталь (як катод) не береться руйнування до тих пір, поки на ній є шар цинку. Протягом довгих років цинкові покриття наносили тільки з метою захисту від корозії. В сучасних ваннах можна наносити покриття з високими декоративними властивостями: завдяки цьому зацікавленість в електролітичному цинку підвищилася настільки, що в недалекому майбутньому цинкуванням займуться численні майстерні, в яких цей процес вважався другорядним. Серйозною перешкодою, ускладнює застосування цинкових ванн, є необхідність використання ціанідних сполук відповідно до рекомендацій відповідних служб.
Більшість гальванічних майстерень не в змозі виконати ці вимоги, і тому вони або повністю відмовилися від цього процесу або обмежилися кислими ваннами старого типу, непридатними для обробки виробів складної форми.
В даний час ситуація стала значно більш сприятливою, так як застосовуються бесціанідние ванни відповідають вимогам навіть дуже вимогливих практиків.
Традиційні ванни кислого цинкування.
Використання кислих сульфатних ванн, який складають з доступних хімікатів не вимагає спеціальних фірмових добавок. Ці хімікати нешкідливі і не надають такого корозійного впливу як сучасні слабокислі ванни. Істотним недоліком сульфатних ванн є їх низька здатність, що криє. А вигляд ці покриття не можуть конкурувати з отриманими в ваннах з Блискоутворювачі, але при невисоких вимогах вони задовільні. Сульфатні ванни характеризуються високим катодним виходом по току і, отже, вони не створюють такої водневої крихкості, як ціанідні ванни. Нижче наведені приклади складів, г / л, сульфатних ванн: (кислого цинкування):
Ванна 1 відрізняється в порівнянні з іншими ваннами кращої покриває здатністю, але у ванні 2 велика концентрація цинку, що дозволяє працювати при великій щільності струму.
Обидві ванни працюють при кімнатній температурі, рН = 3,5-4,4 і J = 1-2 А / дм 2 для ванни 1 і J = 2-3 А / дм 2 для ванни 2.
Перед цинкуванням в кислому ванні вироби слід ретельно знежирити і активувати, так як на відміну від ціанідних, кислі ванни не мають очисних властивостей. Сульфатні ванни застосовуються для цинкування дроту і смуг, для обробки виробів простої форми. (Гвинти і гайки обробляються в обертових установках).
Підготовка та експлуатація сульфатної ванни.
Сульфатні ванни чутливі до забруднення металевими домішками і, отже, їх складають з технічних хімікатів першого сорту. Окремі компоненти, крім декстрину, розчиняють в гарячій воді в емальованому посуді і переливають в запасну ванну. Декстрин розчиняють в окремій посудині в невеликій кількості холодної води, потім нагрівають до 60 ° С і переливають в запасну ванну. Таким чином складену ванну відфільтровують в робочу ванну, доповнюють водою до необхідного об'єму, перевіряють pH і попередньо її опрацьовують
10 ч при J = 0,2-0,3 А / дм2 зі сталевими листовими катодами.
Як уже згадувалося, сульфатні ванни мають високий вихід по току і не викликають водневої крихкості, однак наводороживание деталей може відбуватися під час операції підготовки, в основному при катодному електролітичному знежирюванні і травленні в кислотах. Поява бульбашок в цинковій покритті може бути викликано наводороживания стали ще перед цинкуванням.
Сульфатні ванни вимагають частого контролю pH і регулювання сірчаною кислотою або карбонатом натрію. Переважно спостерігається підвищення pH, так як цинкові аноди, що висять у ванні, під час простою розчиняються. З цієї причини не слід залишати аноди в ванні під час тривалих перерв у роботі. Защелачивание ванни призводить до утворення крупнокрісталліческіх покриттів з наростами на гострих ребрах.
Освіта темних і губчастих покриттів обумовлено металевими забрудненнями, тому необхідна електролітична опрацювання ванни при малій щільності струму.
Темні покриття в місцях малої щільності струму викликаються невідповідною якістю декстрину. В такому випадку слід додати пергідроль (1 см3 / л) і піддати ванну електролітичної обробці при малій щільності струму. Так як окремі партії декстрину, що поставляються різними постачальниками, відрізняються, то слід перевірити їх придатність в невеликій експериментальної ванні.
Шорсткість покриття свідчить про наявність у ванні механічних забруднень, що утворюються в основному з анодного шламу. Аноди повинні бути поміщені в мішки з фільтрує тканини. Зварені або клепані вироби, на поверхні яких утворюються несплошності, можуть корродировать під час складування або експлуатації, так як залишки електроліту надають корозійний вплив на сталь. Тому вироби необхідно дуже ретельно промивати після цинкування.
Зняття цинкових покриттів.
Через можливість впливати на цинк кислотами і підставами видалення цинкових покриттів не становить труднощів. У соляній кислоті, розчиненої водою щодо 1. 3, цинк розчиняється дуже швидко, однак при цьому може наводородіться сталева підкладка. Щоб уникнути цього, слід застосовувати 10% -ний розчин нітрату алюмінію. Можна також застосовувати 20% -вий NaOH, нагрітий до 60-80 ° С.
Цинкові аноди.
У відповідності зі стандартами PN-73 / H-92912 і PN-77 / / Н-82200 аноди виготовляють у вигляді кубиків або листів марок Е01, Е02, N0. Товщина листів досягає 5-12 мм, ширина 100-400 мм, а довжина 500-1000 мм. Кубики мають розмір 25? 25 мм. Для нанесення блискучих покриттів слід застосовувати аноди високої чистоти (марки «NО»).