Состав электролита для хромирования

Так как олдскул ассоциируется зачастую с блестючками, в виде хром-пакетов, и, к сожалению, на многих машинах не хватает хрома, предлагаю ознакомиться с собранными мною статьями воедино. Сразу говорю, букаф будет много, и стать ориентированна на хромирование крупногабаритных деталек)
Как многие знают, существует 2 приспособления для медирования, хромирования, цинкования и никелирования, это — гальваническая ванна и кисть . Т.к хромирование больших деталей ( дисков, бамперов и тд) в ваннах — очень затратно по реактивам ( представьте какая ванна должна быть, чтобы туда поместить целый бампер), хочу сделать кисть. Конструкция — нехитрая, предлагаю в этом убедиться)

Устройство представляет собой следующее. Основа его цилиндр 1 (смотри рисунок) из прозрачной пластмассы. Сверху у цилиндра 1 приклеена крышка 2. На ней имеются заливное отверстие 3 с пробкой и металлический контакт 4, вклеенный в крышку.
Снизу в цилиндр 1 вклеена (клей «Момент») щетина 5 от кисти, затянутая шпагатом и обвернутая несколькими витками свинцовой проволоки 6. Конец этой проволоки припаян к контакту 4. Вместо свинцовой проволоки можно использовать узкую полоску свинца, вырезанную из оболочки кабеля.
Выше над щетиной 5 вклеена мембрана 7, представляющая собой кружок пенопласта (толщиной 8-10 мм), в котором проделано несколько мелких сквозных отверстий.
В цилиндр заливают электролит. К устройству подключают зарядный агрегат для аккумуляторов, позволяющий получить силу тока до 5 А.
Плюс подключают к контакту 4, минус к детали, которую покрывают металлом.
Через мембрану 7 и щетину 5 электролит понемногу выходит наружу. В это время своеобразной кистью натирают поверхность детали, при этом на ней начинает появляться пленка металла. Электролит собирают и еще раз используют, разбавляя его свежим электролитом.
Необходимо отметить, что качество подготовки деталей должно быть высоким (шлифовка, полировка, химическое обезжиривание, промывка дистиллированной водой).

Про электролиты для разных способов обработки (цифры — г/л)

Электролит для меднения

Медный купорос (сернокислая медь)
200

Этиловый спирт или фенол
1-2
Электролит для никелирования

Хлористый натрий
5
Электролит для хромирования

Серная кислота (уд. в. 1,84)
2,5
Электролит для цинкования

Борная кислота
20
Электролит для серебрения

Хлористое серебро свежеосажденное
3—15

Сода кальцинированная
20—25
Электролит для золочения

Тут нужно рассмотреть разные виды хромового покрытия, так как в зависимости от концентрации веществ и плотность тока можно получить широкую гамму покрытия, как по оттенку, так и по износостойкости.

Декоративное хромовое покрытие получаеться при использовании электролита следующего состава, электролит состоит из; 350 массовых частей (м.ч.) хромового ангидрида, 3,5 м.ч. серной кислоты и 100 м.ч. воды. Температура электролита при хромировании должна быть 35÷40град. С, а плотность тока – 10÷15 А/дм2.

Износостойкое хромовое покрытие применяется для обработки деталей двигателей, редукторов, гидравлики и прочих механизмов. Его получают используя электролит следующего состава: 150 м.ч. хромового ангидрида, 1,5 м.ч. серной кислоты и 100 м.ч. воды. Температура электролита 50÷55ºС, плотность тока 45÷100 А/дм2.

Темно-голубое декоративно-защитное покрытие получается, используя электролит такого состава: 350 м.ч. хромового ангидрида, 3,5 м.ч. серной кислоты, 1 м.ч. желтой кровяной соли и 100 м.ч. воды. Температура электролита 25÷30ºС, плотность тока 5÷10 А/дм2.

Агатовое, темно-синее декоративно-защитное покрытие получается если применять электролит, состоящий из 40 м.ч. хромового ангидрида, 10 м.ч. уксуснокислого бария и 100 м.ч. воды. Температурный режим электролита 15ºС, плотность тока 25 А/дм2.

Черное декоративно-защитное покрытие получается если использовать электролит следующего состава: 250 м.ч. хромового ангидрида, 8 м.ч. уксуснокислого кальция и 100 м.ч. воды. Температурный режим электролита 25÷30ºС, плотность тока до 100 А/дм2.

Мягкое декоративное покрытие получается при обработке в электролите следующего состава: состоящем из 250 м.ч. хромового ангидрида, 7÷10 м.ч. сернокислого хрома, 3 м.ч. борно-фтористоводородной кислоты, 100 м.ч. воды, однако можно применять и другой состав: 250 м.ч. хромового ангидрида, 3,5 м.ч. фтористого натрия и 100 м.ч. воды. Для обоих электролитов плотность тока составляет 4÷5 А/дм2, а температура 18÷20ºС.

Электролиты нельзя долго хранить, поскольку при этом теряются первоначальные качества.

Чугунные и стальные изделия перед обработкой подогревают до рабочей температуры электролита, медные и латунные – предварительно прогревают в горячей воде, а затем под напряжением погружают в гальваническую ванну.

Алюминий и его сплавы перед хромированием покрывают прочной пленкой другого металла. Для этого нужно изделие, поверхность которого приготовлена для хромирования, погрузить в раствор такого состава:
хлорное железо – 25÷35 г, концентрированная соляная кислота – 15÷20 г, вода – 1000 г. Деталь выдерживают в этом растворе 1÷2 мин, затем промывают водой и тут же приступают к хромированию.
Так же можно еще воспользоваться другим раствором: сернокислый цинк — 200 г, едкий натр – 200 г, вода – 1000 г. В таком растворе алюминиевую деталь необходимо выдержать 2÷3 мин, после этого промыть водой. В таком случае на поверхности изделия образуется тонкий промежуточный слой цинка, который обеспечит хорошее сцепление хромового покрытия с деталью.

Иногда нужно обновить хромовое покрытие на изделии. Для этого изделие нужно погрузить в электролит и на протяжении 30 с пропускать ток обратного направления. При этом поверхность старого хромового покрытия слегка растворяется и будущее хромовое покрытие надежно сцепляется со старым. При нанесении хромовых покрытий плотность тока доводят до расчитаной на протяжении 3÷5 мин.

После того как гальванический процесс завершен, изделие вынимают из электролита, промывают в теплой воде, потом нейтрализуют в 3 %-ном растворе пищевой соды, после этого снова промывают в горячей воде и сушат. Если же нанесено твердое износостойкое покрытие, то изделие необходимо обязательно прокипятить в течение 1÷1,5 ч в большом объеме дистиллированной воды, в завершении его помещают на 2÷4 часа в сушильный шкаф с температурой 110÷130ºС.
Следует иметь в виду, что, хотя растворы и не содержат сильно ядо­витых веществ, обращаться с ними во избежание ожогов и отравления следует с осторожностью. Растворы лучше всего хранить в темной стекляняной посуде с притертой пробкой.

Так же следует учитывать удельный вес кислот, в зависимости от температур. Чем больше температура — тем меньше удельный вес . 98% раствор серной кислоты имеет как раз тот удельный вес, что нам нужен.

Так же нужно отдельно рассказать про реактивы, которыми нужно обрабатывать деталь до и после гальваники.

Одним из самых важных условий получения качественного гальванического покрытия является предварительная подготовка пескоструйка, шлифовка, обезжиривание и изделия.

Шлифовку осуществляют механическим способом с помощью карцовочной щетки, шлифовочных паст и наждачных шкурок.

Обезжиривание подготавливаемых деталей производят в органических растворителях: спирте, бензине, ацетоне, бензоле, трихлорэтилене. Подготавливаемую деталь тщательно промывают в растворителях, обращая внимание на труднодоступные места к которым сложно подобраться. Показатель качественного обезжиривания — хорошее смачивание водой поверхности детали.
Изделия из чугуна и стали очень хорошо обезжириваются с помощью указанных растворов:

Едкий натр… 10—20 г
Кальцинированная сода… 50 г
Жидкое стекло … 5—15 г
Вода… 1000 г

Едкий натр …50 г
Кальцинированная сода…30 г
Фосфорнокислый натрий…30 г
Жидкое стекло …5 г
Вода… 1000 г

Температура для растворов при обработки детали должна быть 60÷90 град. С. Работы нужно выполнять в защитных перчатках и фартуке, не допускать, чтобы капли раствора попадали на кожу и в глаза.

Для изделий из цветных металлов существуют следующие растворы:

Фосфорнокислый натрий… 10—20 г
Хозяйственное мыло… 10—20 г
Вода… 1000 г

Едкий натр …10 г
Фосфорнокислый натрий… 50—60
Вода… 1000 г

Рабочая температура первого раствора — 90град. С, а второго — 60град. С.

Так же нужно деталь декапировать

Декапирование – процесс снятия окисной пленки с поверхности металлической детали перед гальванической обработкой. В домашней мастерской можно применять такие декапирующие растворы:

Концентрированная серная кислота… 70—80
Хромпик … 2—3
Вода… 100

Соляная или серная кислота…5
Вода… 100

Ах, да. Возникает вопрос. Где взять реактивы?))
Ну, вроде все, сори за многабукаф. В ближайшее время соберем установку и попробуем ченить хромануть.

Основными компонентами электролитов для получения защитно-декоративных и износостойких хромовых покрытий являются:

соль трехвалентного хрома – 3–6 г/л.

Электроосаждение хрома производится из растворов кислот Н₂Сr₂О₇ и Н₂СrО₄, которые образуются при растворении в воде СrО₃. В электролите эти кислоты находятся в динамическом равновесии:

.

В зависимости от концентрации СrО₃ в растворе преобладает один из анионов НСrО , CrO и Сr₂О₇ 2- , в которых хром находится в шестивалентной форме.

С увеличением концентрации СrО₃ равновесие сме­щается в сторону образования анионов НСrО и CrO .

При электролизе на катоде одновременно происходит восстановление Сr 6+ до Сr 3+ и металлического хрома, а также разряд ионов водорода.

Основная доля электрического тока расходуется на выделение водорода, по­этому выход хрома по току низ­кий и не превышает 15–25 % (рис. 3.14).

Хромирование – очень сложный процесс и имеет ряд особенностей, отличающих его от процессов электроосаждения других металлов. Для начала осаж­дения металлического хрома необходимо нали­чие в электролите небольшого количества посторон­них анионов , и др. и хрома в трехва­лентной форме.

Рис. 3.14. Зависимость выхода хрома по току от соотношения содержаний CrO3 и SO4 2- при различной концентрации CrO3 в электролите

Однако, как видно на рис. 3.14, при увеличении концентрации выше определенного предела сильно снижается выход хрома по току; опти­мальное соотношение = 100.

Хром выделяется на катоде только при высоких плотностях тока (1000–10000 А/м 2 ), причем для каждой температуры имеется минимум плотности тока, ниже которого хром не осаждается. С повышением температуры выход металла по току уменьша­ется, а с повышением плотности тока растет (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Влияние катодной плотности тока и температуры на выход хрома по току в электролите, содержащем 250 г/л CrO3 и 2,5 г/л H2SO4

Такая зависимость выхода по току от плотности тока обусловливает очень низкую рассеивающую способ­ность электролита. Сочетание действия плотности тока и температу­ры оказывает большое влияние на структуру и свой­ства покрытий хромом (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Области образования хромовых осадков в зависимости от температуры и плотности тока

При повышенной температуре (65 °С) в широком интервале плотно­стей тока получаются мягкие молочно-белые осадки. Блестящие твердые осадки хрома образуются в ин­тервале температур 45–60 °С при плотностях тока 2000–6000 А/м 2 . Твердость осадков хрома возрастает с повышением температуры и плотности тока до не­которого максимума, после чего снижается.

Макси­мум износостойкости хромового покрытия соответ­ствует температуре электролита 45–65 °С. Электролиз в растворе хромовой кислоты осуществляется с нерастворимыми анодами, которые изготавливают из свинца или сплавов свинца с сурьмой (6 % Sb) или олово – свинец (90 % Pb). Применение растворимых анодов из металлического хрома нецелесообразно, так как, во-первых, хром будет переходить в раствор в виде ионов различ­ной валентности, что затруднит корректирование электролита; во-вторых, анодный выход по току в 6–8 раз больше катодно­го, а это будет приводить к накоплению хрома в электролите.

Осаждение хрома из раствора только одной хромовой кис­лоты невозможно, так как в этом случае на поверхности катода образуется плотная окисная пленка, которая препятствует от­ложению хрома на катоде, и в этих условиях на катоде выде­ляется только водород. Прибавление к раствору хромового ан­гидрида серной кислоты изменяет состав катодной пленки и об­легчает осаждение на катоде металлического хрома. Процесс хромирования отличается весьма низким катодным выходом по току (12–15 %). Основная часть электрической энергии расхо­дуется на побочные процессы. К ним относится электролиз во­ды, сопровождающийся выделением газов (водорода на катоде и кислорода на аноде) катодное восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного и анодное окисление трехвалентного хрома до шестивалентного.

Содержание хромового ангидрида в электролите может ко­лебаться в широких пределах без существенного влияния на ка­чество покрытия. Увеличение концентрации хромового ангидри­да повышает электропроводность раствора и, следовательно, снижает напряжение на ванне. Выход хрома по току при уве­личении концентрации хромового ангидрида понижается. В гальванотехнике обычно применяют электролиты, содержа­щие от 150 до 400 г/л СгО₃. Для получения покрытия хоро­шего качества необходимо, чтобы отношение концентраций СгО₃: H₂SО₄ в электролите поддерживалось постоянно на уровне 100. Значительное понижение концентрации серной кис­лоты вызывает отложение серых недоброкачественных осадков хрома, а повышение ее концентраций – блестящих осадков, но при низком выходе хрома по току.

Процесс хромирования очень сильно зависит от температуры и плотности тока. Оба эти фактора влияют на свойства и внешний вид хрома, а также на выход по току. С повышением температуры выход по току снижается, а с по­вышением плотности тока – возрастает. Изменяя режим элект­ролиза, можно получить серые, блестящие и молочные осадки хрома. Для декоративных покрытий очень важно, чтобы осадки хрома были блестящие, так как хром трудно полируется. При более низких температурах и постоянной плотности тока получаются серые осадки хрома, при более высоких – мо­лочные. Если плотность тока слишком низка, то хром на ка­тоде практически не выделяется, и в этих условиях протекают только побочные процессы (рис. 3.17).

Как уже отмечалось, при уменьшении температуры увеличи­вается катодный выход по току, но одновременно наблюдается

Рис. 3.17. Расположение зон различных хромовых осадков (СгО3 – 250 г/л, H2SO4 – 2,5 г/л)

увеличение хрупкости осадков хрома, поэтому температура электролита не должна быть ниже 45 °С. Применяемые при хромировании плотности тока лежат в пределах от 10 до 100 А/дм 2 . Температура и плотность тока оказывают сильное влияние на одно из самых важных свойств электролитического хрома – его твердость. Блестящий хром имеет наиболее высокую твер­дость и хорошее сцепление с основным металлом. Осадки молоч­ного хрома имеют сравнительно невысокую твердость, но зна­чительно меньшую пористость и бла­годаря этому более высокую защитную способность.

Для осаждения блестящего хрома в защитно-декоративных целях применяют стандартный электролит следую­щего состава, г/л: хромовый ангид­рид – 250; серная кислота – 2,5. Про­цесс ведут при 45–55 °С, катодная плотность тока 25–55 А/дм 2 , а выход по току 10–13 %.

Для нормального осаждения хро­ма необходима проработка электроли­та током в течение 3–4 ч из расчета 6–8 А·ч/л. Это позво­ляет накопить в электролите неболь­шое количество ионов Сг 3+ (2–4 г/л), присутствие которых благоприятно сказывается на процессе осаждения хрома. Нахождение ионов Сг 3+ в боль­шом количестве приводит к сужению пределов, в которых получаются блестящие осадки, и увеличе­нию напряжения на ванне. Для поддержания концентрации Сг 3+ в нормальных пределах необходимо, чтобы скорость окисления хрома на аноде приближалась к скорости восстановления его до Сг 3+ на катоде. Для этого следует поддерживать отношение между катодной и анодной поверхностями в пределах от 2:1 до 3:2. При значительном накоплении Сг 3+ электролит прора­батывается током при условии, что площадь анодов в несколько раз больше площади катода.

Из-за высокой пористости блестящего хрома стальные де­тали предварительно покрывают медью и никелем по одной из технологических схем: 1) медь (осажденная в цианидном элект­ролите) – медь (осажденная в сернокислом электролите) – никель-хром; 2) никель-медь (осажденная в кислом электро­лите) – никель-хром; 3) медь –двух- или трехслойный никель-хром.

В последние годы для защитно-декоративных целей стали широко применять микропористое хромирование, когда между слоем блестящего никеля и хрома осаждается специальный про­межуточный слой. При электролитическом покрытии тако­го слоя хромом из стандартных электролитов хромирования на микрочастицах хромовое покрытие не осаждается и образуется микропористая хромовая пленка (сетка), обеспечивающая равномерное распределение коррозионного тока по всей по­верхности никелевого подслоя. Таким образом, коррозия никеля гораздо дольше происходит в поверхностном слое, не проникая быстро в глубину покрытия.

Для устранения основного недостатка сульфатных электро­литов – малого выхода по току – в сульфатный электролит вводят в избытке труднорастворимые соли: кремнефторид ка­лия K₂[SiF₆] и сернокислый стронций SrSO₄, которые автоматически, пока есть в ванне избыток этих солей, поддерживают оптимальную кон­центрацию активных анионов SO₄ 2- и SiF₆ 2+ в растворе. Эти соли мало растворяются в хромовой кислоте, поэтому, находясь в электролите частично в твердой фазе и постепенно растворяясь, они поддерживают приблизительно постоянной концентрацию анионов SO₄ 2- и SiF₆ 2+ . Такой электролит носит название саморегулирующегося и позволяет осуществлять хромирование с выходом по току до 18–20 %. Состав электролита следующий, г/л: хромовый ангидрид – 200–250; сернокислый стронций – 6;
кремнефторид калия – 20. Процесс ведут при температуре 55 °С.

Но у саморегулирующихся электролитов есть серьезный не­достаток: участки хромируемых деталей, которые не покрыва­ются хромом из-за низкой плотности тока, подвергаются трав­лению электролитом. Поэтому участки деталей, которые в про­цессе хромирования могут подвергнуться растравливанию, должны быть особенно тщательно изолированы от электролита кислотостойким материалом, особенно в случае нанесения тол­стых слоев хрома на поверхность сильно профилированных изделий.

Из-за сильной агрессивности саморегулирующихся электро­литов в отношении свинца последний не может быть использо­ван для обкладки ванн, а используется вини­пласт. Аноды для этих электролитов делают из сплава свинца с 5–10 % олова.

Хорошей кроющей способностью обладают тетрахроматные электролиты, но осадки хрома имеют низкую твердость (вдвое ниже, чем осадки из сульфатных электролитов), более высокую пластичность и меньшую пористость. Внешний вид осадков ма­товый, но они довольно легко полируются и становятся блестя­щими.

Этот электролит в своем составе, г/л содержит: хромовый ангидрид – 350–400; гидроксид натрия — 50–60; серную кислоту – 2,5–2,7 и трехвалентный хром (в пересчете на Сг₂₃₎ 10–15. При содержании в электролите более 3 г/л серной кислоты осадки хрома стано­вятся хрупкими и отслаиваются. Покрытие хромом толщиной около 50 мкм из тетрахроматного электролита защищает основ­ной металл даже в тропических условиях, а также при цемента­ции вместо меднения.

Перспективными электролитами хромирования являются электролиты с введением тяжелых металлов (кадмия, цинка). Широко используется в промышленности электролит с до­бавкой кадмия состава, г/л:

Хромовый ангидрид …………………………………… 180–200

Кремнефторид натрия …………………………………. 4,5–5,5

Бихромат натрия ………………………………………. 25–35

Кадмий (в пересчете на ме­талл) ……………………. 13–17

Катодная плотность тока, А/дм 2 ……………………. 95–40

Перед началом хромирования детали должны быть прогре­ты до температуры электролита. Стальные и чугунные детали нагреваются в хромовой ванне, а детали из меди и ее сплавов прогреваются в горячей воде, так как медь химически раство­ряется в компонентах хромового электролита.

При хромировании рельефных деталей рекомендуется в на­чале электролиза произвести «толчок» тока (сила тока должна быть вдвое больше расчетной), а спустя 1-2 мин силу тока снижают до расчетного значения. С помощью «толчка» можно осадить хром на углубленных участках детали.

Пористое хромирование. Хромированные детали машин недостаточно смачиваются смазочными маслами и плохо прирабатываются, поэтому при высоких температурах и давлениях хромовые покрытия быстро изнашиваются. Для устранения этого недостатка применяются пористые хромовые покрытия. Пористые осадки хрома, содержащие много тонких каналов, легко удерживают большое количество смазки, которая при трении поступает к участкам, где ее недостаточно. В результате этого износостойкость изделий повышается в 5–7 раз.

Сущность этого способа хромирования заключается в анодном травлении толстых осадков хрома (200–300 мкм) в обычном электролите для хромирования при плотности тока 3500–4500 А/м 2 и 52–58 о С в течение 6–10 мин. Во время такой анодной обработки поры и трещины осадка хрома углубляются и увеличиваются, а вся поверхность металла покрывается сеткой узких каналов.

Черное хромирование применяется для деталей, которые на­ряду с коррозионной стойкостью должны иметь поверхность, обладающую низким коэффициентом отражения света, напри­мер в оптических системах. Для покрытия черным хромом при­меняется следующий электролит, г/л, и режим процесса:

Хро­мовый ангидрид …………………………………… 300–500

Уксуснокислый барий …………………………………… 5–7

Азотнокислый натрий ………………….………………… 7–10

Плот­ность тока, А/дм 2 …………….…………………… 40–80

Под­слой молочного хрома под черный должен быть около 10 мкм. Толщина слоя черного хрома обычно 1,5–2 мкм. После нанесе­ния черного хрома – детали промывают водой, сушат и подверга­ют термообработке в масле при температуре 110–120 °С в течение 30–60 мин.

В последнее время получили распространение в промышлен­ности новые составы электролитов: сверхсульфатный и многокомпонентные электролиты. Хромирование в сверхсульфатном электролите позволяет применять плотности тока до 300 А/дм 2 (оптимально 80–100 А/дм 2 ) и наносить толстые (до 1 мм) из­носостойкие покрытия. Этот электролит содержит, г/л: хро­мовый ангидрид – 250–300; серную кислоту – 8–10; трехва­лентный хром – 20–22. Для получения необходимого количе­ства трехвалентного хрома в раствор вводят 8–10 г/л перекиси водорода. Из-за низкой рассеивающей способности данного электролита рекомендуется использовать данный электролит для покрытия деталей, имеющих форму тел вращения.

Многокомпонентные электролиты содержат как неорганиче­ские, так и органические добавки к стандартному электролиту. Особенно интересен электролит, позволяющий вести хромирова­ние на холоде. Состав электролита, г/л: хромовый ангид­рид – 400–420; углекислый кальций – 67–75; сернокислый кобальт – 15–20. Плотность тока составляет 150–400 А/дм 2 , выход хрома по току – 38–42 %. Из органических добавок ис­пользуют гидрохинон, бензойную кислоту и т.д.

Возможные виды дефектов хромовых покрытий и причины их возникновения приведены в табл. 3.13.

Основные неполадки при хромировании, их причины

и способы устранения

Удаление недоброкаче­ственных хромовых покрытий осуществляется в соответствии с основным материалом детали. Хромированные детали, изготов­ленные из стали и сплава на медной основе, обрабатывают в ингибированной соляной кислоте (1:1) на холоде. Для хроми­рованных деталей, которые нельзя наводороживать, применяется анодное растворение хрома в ванне с 15–20 % раство­ром NaOH на холоде и анодной плотностью тока 10–15 А/дм 2 . Катодами служат стальные пластины.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 9755 – | 7376 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

СТАНДАРТНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ

Основной электролит для осаждения хрома содержит два компонента: СгО₄ и H₂SO₄. Соотношение по массе между этими компонентами должно быть 100 : 1. При этом соотношении достигается наиболее высокий выход по току.

Обычное содержание СгО₃ 150– 300 г/л, хотя .известны электролиты содержащие 60–80 г/л этого основного компонента. Электролит, содержащий 220–250 г/л, называют стандартным:

Концентрация компонентов, г/л

Разбавленный электролит рекомендуется для получения износостойких покрытий, концентрированный — для защитно-декоративных. Наиболее распространен – стандартный, или универсальный, электролит.

Фторидиые электролиты. F и F-содержащие ионы используются в электролитах холодного хромирования, в том числе ля осаждения покрытий в колокольных и барабанных установках. Однако ряд электролитов этого типа широко используется для износостойкого хромирования.

По сравнению с электролитами, содержащими добавку SO4, фторидные электролиты имеют следующие преимущества:

возможность ведения процесса при комнатной температуре;

лучшую рассеивающую и кроющую способность;

меньшую критическую плотность тока, т. е. возможность вести осаждение хрома при очень низкой t_к (0,5–2 А/дм 2 ); более высокий выход по току.

Недостатки фторидных электролитов следующие: более высокая агрессивность и формирование на анодах пленки фторида свинца, обладающей высоким электрическим сопротивлением.

В связи с указанной особенностью работы анодов при осаждении хрома из фторидных электролитов применяются только аноды, содержащие Sb или лучше Sn.

Осадки хрома, получаемые из фторидных электролитов, имеют более низкую твердость и более пластичны, чем осадки, полученные из стандартного электролита. Более низки ?_вп в хромовых покрытиях.

Фторидные электролиты могут работать и при более высокой температуре. Возможно хромирование из электролитов, содержащих 4–6 г/л одного из следующих соединений: К₂ТiF₆, К₂ZrF₆ и Na₃А1F₆, способных быть катализаторами электроосаждения хрома.

Саморегулирующиеся электролиты. Принцип действия электролитов — автоматическое поддержание постоянного соотношения между концентрациями СrO₃ и постороннего аниона, которое обеспечивается тем, что указанные анионы вводят в электролит в составе ограниченно растворимых солей. Эти соли вводят в электролит в количествах, превышающих их растворимость. По этому имеющийся осадок на дне (избыток соли) всегда находится в равновесии с ионами, перешедшими в раствор.

В качестве солей-катализаторов, обеспечивающих присутствие в растворе посторонних анионов, используют SrSО₄, К2SiF6 и СаF₆. Растворимость этих солей линейно возрастает в температурном интервале 30–80 С С. С увеличением концентрации СгО₃ максимум растворимости солей отвечает концентрации 250–300 г/л.

Преимущества саморегулирующихся электролитов следующие: стабильность состава, так как концентрация постороннего аниона поддерживается автоматически; более высокая СП по сравнению со стандартным электролитом; практическая независимость ВТ от і’_к (выше 40 А/дм 2 ) и t (выше 50 С С); широкий интервал изменения t и t_к, обеспечивающий получение блестящих осадков; более высокая РС по сравнению со стандартным электролитом.

Недостаток саморегулирующихся электролитов — их более высокая агрессивность. Аноды из РЬ–Sn сплава должны содержать 5–10 % 5п.

Перед пуском саморегулирующегося электролита в эксплуатацию следует его прогревать при рабочей / в течение 2–3 ч с одновременным перемешиванием раствора. Это необходимо для насыщения электролита посторонними анионами.

Наиболее широко применяется в практике электролит № 1 (сульфатно-кремнефторидный). Максимальная твердость покрытий, осаждаемых при 60 °С, получается при і_к = 55 А/дм 2 , осаждаемых при 50 °С– при і_к = 45 А/дм 2 .

Электролит рекомендуется для получения твердых износостойких покрытий при размерном хромировании.

Электролит имеет следующие характерные неполадки:

при снижении t ниже 50 °С наблюдается появление шероховатости покрытия;

при уменьшении концентрации СгО₃ ниже 200 г/л или при увеличении выше 350 г/л осадки становятся матовыми;

-при недостатке в электролите К₂SiF₆ осадки получаются матовыми;

-при недостатке в электролите SrSО₄ на поверхности покрытий появляются мелкие черные точки.

"Электролит № 3 (фториднокремне-фторидный) рекомендуется применять для скоростного хромирования.. Осадки хрома получаются слабо-голубого цвета. Электролит обеспечивает получение прочного сцепления покрытия с высоколегироваными и коррозионно-стойкими стялями и специальными сплавами. Состав саморегулирующегося электролита для защитно-декоративных покрытий следующий (г/л):

Режим осаждения: і_к = 2 -80 А/дм 2 ; t=20-60°С; ВТ = = 20 -23 %.

Рекомендуются также электролиты с добавками ДХТИ-10, ДХТИ-11 или ДХТИ-хром-11 в количестве 7–10 г/л.

Этот электролит имеет следующий состав (г/л):

Сг 3 + (в пересчете на Сг₂О₃) 20–22 Режим осаждения: t> 50-55 С С; (і_к 5=>50-60 А/дм"; ВТ =22-24% при оптимальных условиях электролиза.

Электролит рекомендуется для скоростного осаждения толстых блестящих хромовых покрытий (до 1 мм). Для получения в электролите требуемого количества Сг 3+ после растворения СгО₃ в электролит вводят Н₂О₂. При этом для получения концентрации Сг₂О₃ 20 г/л необходимо ввести 80–90 г/л Н₂О₂ (30 %). Во избежание разбрызгивания и разогрева электролита Н₂О₂ вводят небольшими порциями в разные участки поверхности электролита. На рис. 20 приведена зависимость концентрации Сг₂О₃ от количества введенной в электролит Н₂О₂.

Для получения необходимой концентрации Сг₂О₃ в электролит могут быть введены и некоторые органические соединения, например, сахар или глюкозу в количестве 4–5 г/л.

При износостойком хромировании в сверхсульфатном электролите возможно применять высокие плотности тока (до 300 А/дм 2 ). Рекомендуемые сочетания температуры и плотности приведены ниже:

і , A/дм …… 50-80 50-90 50-200

Сверхсульфатный электролит имеет низкую РС. Его рекомендуют применять только для нанесения покрытий на цилиндрические детали (штоки валы, цилиндры и т. д.) при использовании специальных подвесных приспособлений, обеспечивающих конценричное расположение поверхностей детали и анода.

Рекомендуемый состав анодов следующий, %:

Стабильность поддержания заданной концентрации Сг 3+ обеспечивается применением і_к > 100 А/дм 2 и соотношением S : S_а в пределах 10–20. Возможно ведение хромирования и при меньшем соотношении указанных поверхностей, но при этом необходима периодическая корректировка электролита Н₂О₂ или специальной проработкой .

Содержание Сг₂О₃ не должно становиться близким или большим 30 г/л и уменьшаться менее чем до 8 г/л.

Тетрахроматный электролит. Электролит предназначен исключительно для получения защитно-декоративных покрытий. Он обладает высокой рассеивающей способностью. Выход хрома по току составляет >30 %. Основное преимущество электролита — возможность ведения хромирования при комнатной температуре (18–25 °С). Осадки получаются серыми, однако, будучи весьма пластичными (микротвердость 300–500), они полируются до зеркального блеска, характерного для обычных хромовых покрытий. Наиболее легко полируются покрытия толщиной по 10 мкм.

Хромовые покрытия, полученные из тетрахроматного электролита, практически безпористы. Они рекомендуются взамен трехслойных Сu–Ni–Сг защитно-декоративных покрытий. Толщина такого однослойного блестящего покрытия должна быть не менее 20 мкм. Покрытия, полученные из тетрахроматного электролита, обладают высокими защитными свойствами и сохраняют декоративность в морской атмосфере и в тропических условиях. Высокая рассеивающая способность тетрахроматного электролита способствует его успешному применению для покрытия пресс-форм, для изготовления детален из пластических масс.

Хромовые покрытия из тетрахроматного электролита толщиной 5–10 мкм могут быть применены для местной защиты поверхности стальных деталей при их газовой цементации или нитро-цементации.

Состав тетрахроматного электролита следующий (г/л):

В некоторых случаях рекомендуется в электролит добавлять 0,5–10 г/л вольфраматов или солей магния, которые улучшают полеруемость покрытий.

Рекомендуемая плотность тока должна быть в интервале 10–80 А/дм 2 . Наиболее легко полируются на обычных войлочных кругах покрытия, полученные при 15–25 А/дм 2 .

Электролиты для черного хромирования. Хромовые покрытия черного цвета обладают высокой защитной способностью и широко используются для нанесения защитно-декоративных и специальных слоев на различные детали машиностроительных и приборостроительных отраслей промышленности, медицинский инструмент, панели и т. д.

Черные хромовые покрытия практически не содержат в своем составе металлического хрома. Они представляют собой композицию, в которую входят оксиды и гидроксиды Сг 2+ и Сг 3+ а также гидрид хрома.

Одним из наиболее эффективных электролитов для черного хромирования является разработанный в СССР электролит Метахром, содержащий 450 г/л СгО₃ 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. Метахром обладает наиболее высокой технологичностью и стабильностью по сравнению с другими известными электролитами. Оптимальная температура электролиза 20–30 °С, плотность тока 15 А/дм 2 . Возможен перегрев электролита до 50–60 С С. Плотность тока может варьироваться в интервале 5-100 А/дм-.

Покрытия, полученные из электролита Метахром, обладают низким коэффициентом отражения света: 2 % в видимой части спектра и