Геннадий Федотов - Из соломы, травы, камыша...(Сделай сам №3∙1992)

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 5… 10 с.

Как уже было сказано, фосфатная пленка на поверхности стальных деталей представляет собой достаточно надежное антикоррозионное покрытие. Оно также является отличным грунтом под лакокрасочные покрытия.

Некоторые низкотемпературные способы фосфатирования применимы для обработки кузовов легковых автомобилей перед покрытием их антикоррозионными и противоизносными составами.

Составы растворов для фосфатирования (г/л)

• Для стали

Мажеф (фосфорнокислые соли марганца и железа) — 30, азотнокислый цинк — 40, фтористый натрий — 10.

Температура раствора — 20 °C, — время обработки — 40 мин.

Моноцинкфосфат — 75, азотнокислый цинк — 400…600.

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 20…30 с.

Мажеф — 25, азотнокислый цинк — 35, нитрит натрия — 3.

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 40 мин.

Моноаммонийфосфат — 300.

Температура раствора — 60…80 °C, время обработки — 20…30 с.

Ортофосфорная кислота — 60…80, хромовый ангидрид— 100… 150.

Температура раствора — 50…60 °C, время обработки — 20…30 мин.

Ортофосфорная кислота — 400… 550, бутиловый спирт — 30.

Температура раствора — 50 °C, время обработки — 20 мин.

Химическое покрытие одних металлов другими подкупает простотой технологического процесса. Действительно, если, например, необходимо химически отникелировать какую-либо стальную деталь, достаточно иметь подходящую эмалированную посуду, источник нагрева (газовая плита, примус и т. п.) и относительно недефицитные химреактивы. Час-другой — и деталь покрыта блестящим слоем никеля.

Заметим, что только с помощью химического никелирования можно надежно отникелировать детали сложного профиля, внутренние полости (трубы и т. п.). Правда, химическое никелирование (и некоторые другие подобные процессы) не лишено и недостатков. Основной из них — не слишком крепкое сцепление никелевой пленки с основным металлом. Однако этот недостаток устраним, для этого применяют так называемый метод низкотемпературной диффузии. Он позволяет значительно повысить сцепление никелевой пленки с основным металлом. Метод этот применим для всех химических покрытий одних металлов другими.

1. Никелирование

В основу процесса химического никелирования положена реакция восстановления никеля из водных растворов его солей с помощью гипофосфита натрия и некоторых других химреактивов.

Никелевые покрытия, полученные химическим путем, имеют аморфную структуру. Наличие в никеле фосфора делает пленку близкой по твердости пленке хрома. К сожалению, сцепление пленки никеля с основным металлом сравнительно низкое. Термическая обработка пленок никеля (низкотемпературная диффузия) заключается в нагреве отникелированных деталей до температуры 400 °C и выдержке их при этой температуре в течение 1 ч.

Если покрываемые никелем детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т. п.), то при температуре 40 °C они могут отпуститься, то есть потерять свое основное качество — твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270…30 °C с выдержкой до 3 ч. При этом термообработка повышает и твердость никелевого покрытия.

Все перечисленные достоинства химического никелирования не ускользнули от внимания технологов. Они нашли им практическое применение (кроме использования декоративных и антикоррозионных свойств). Так, с помощью химического никелирования осуществляется ремонт осей различных механизмов, червяков резьбонарезных станков и т. д.

В домашних условиях с помощью никелирования (конечно, химического!) можно отремонтировать детали различных бытовых устройств. Технология здесь предельно проста. Например, сносилась ось какого-либо устройства. Тогда наращивают (с избытком) слой никеля на поврежденном месте. Затем рабочий участок оси полируют, доводя его до нужного размера.

Надо отметить, что с помощью Химического никелирования нельзя покрывать такие металлы, как олово, свинец, кадмий, цинк, висмут и сурьму.

Растворы, применяемые для химического никелирования, подразделяются на кислые (pH — 4…6,5) и щелочные (pH — выше 6,5). Кислые растворы предпочтительнее применять для покрытия черных металлов, меди и латуни. Щелочные — для нержавеющих сталей.

Кислые растворы (по сравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. Еще немаловажная особенность кислых растворов: у них меньше вероятность саморазряда при превышении рабочей температуры. (Саморазряд — мгновенное выпадение никеля в раствор с расплескиванием последнего.)

У щелочных растворов основное преимущество — более надежное сцепление никелевой пленки с основным металлом.

И последнее. Воду для никелирования (и при нанесении других покрытий) берут дистиллированную (можно использовать конденсат из бытовых холодильников). Химреактивы подойдут как минимум чистые (обозначение на этикетке — Ч).

Перед покрытием деталей любой металлической пленкой необходимо провести специальную подготовку их поверхности.

Подготовка всех металлов и сплавов заключается в следующем. Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов, а затем деталь декапирую т в одном из нижеперечисленных растворов.

Составы растворов для декапирования (г/л)

• Для стали

Серная кислота — 30…50.

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 20…60 с.

Соляная кислота — 20…45.

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 15… 40 с.

Серная кислота — 50…80, соляная кислота — 20…30.

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 8…10с,

• Для меди и ее сплавов

Серная кислота — 5 %-ный раствор.

Температура — 20 °C, время обработки — 20 с.

• Для алюминия и его сплавов

Азотная кислота. (Внимание, 10…15 %-ный раствор.)

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 5… 15 с.

Учтите, что для алюминия и его сплавов перед химическим никелированием проводят еще одну обработку — так называемую цинкатную. Ниже приведены растворы для цинкатной обработки.

Составы растворов для цинкатной обработки (г/ л)

• Для алюминия

Едкий натр — 250, окись цинка — 55.

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 3…5 с.

Едкий натр — 120, сернокислый цинк — 40.

Температура раствора — 20 °C, время обработки — 1,5…2 мин.

При подготовке обоих растворов сначала отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине — цинковую составляющую. Затем оба раствора сливают вместе.