Хромирование и хроматирование отличие: Что такое хроматирование

Содержание

Что такое хроматирование

Хроматирование это процесс химической пассивации металлических изделий с предварительно нанесенным на них цинковым или кадмиевым покрытием. Хроматирование цинковых и кадмиевых покрытий позволяет улучшить их декоративные и защитные свойства. Химическая пассивация позволяет значительно увеличить коррозионную стойкость оцинкованных деталей.

Процесс основан на частичном растворении цинка или кадмия при их взаимодействии в растворах хромовой кислоты или ее солей с хроматами. Получаемая в результате на поверхности изделий тонкая (до 0,5 мкм) пленка содержит хроматы цинка или кадмия, имеет радужный зеленоватый и желтый оттенок.

Подготовка деталей к хроматированию

Перед процессом хроматирования цинковые и кадмиевые покрытия на деталях осветляют в растворе азотной кислоты (20-30 г/л) либо в растворе, содержащим в своем составе хромовый ангидрид (150-200 г/л), азотную кислоту (50-70 г/л) и серную кислоту (8-10 г/л).

Варианты хроматирования

В настоящее время гальванические производства используют несколько вариантов составов реактивов для хроматирования, которые позволяют получать защитные пленки различной толщины и оттенка. В таблице представлены различные варианты работы ванн химической пассивации цинковых и кадмиевых покрытий.

Растворы хроматирования и режимы процесса

Состав раствора

Варианты хроматирования

А

В

С

Натрий двухромовокислый, г/л

200

 

 

Серная кислота, г/л

10

 

 

Хромовый ангидрид, г/л

 

100

 

Хлористый натрий, г/л

 

25

 

Аммоний молибденовокислый, г/л

 

 

4-6

Аммоний хлористый, г/л

 

 

35-50

Борная кислота, г/л

 

 

6-10

Температура, 0С

20-30

20-30

 

Продолжительность, сек.

5-30

5-30

 

 

 

По варианту А получают толстые пленки золотистого цвета. Вариант В используется для получения пленок золотисто-красного оттенка. Вариант С используется в автоматических линиях – отсутствие хроматов позволяет решить проблему экологической безопасности процесса.

Для получения прозрачных пленок используется двухступенчатая обработка — сначала детали помещают в раствор хромового ангидрида (150-200 г/л) и натрия сернокислого (30-45 г/л), или в раствор натрия двухромовокислого (200-250 г/л), серной кислоты (8-10 г/л), азотной кислоты (80-100 г/л) и натрия сернокислого (4-6 г/л) на 5-40 секунд. А затем, после промывки водой, детали помещают в раствор тринатрийфосфата (60-70 г/л) на 2-3 минуты.

Особенности процесса хроматирования и свойства покрытий

Общей проблемой хроматирования, за исключением использования растворов не содержащих хроматов (вариант С) является проблема очистки сточных вод и экологической безопасности. Кроме того, использование концентрированных растворов может привести к растворению тонких пленок цинкового или кадмиевого покрытия в углубленных местах изделий. Следует также учитывать, что при нагреве свыше 600С защитные свойства хроматных пленок снижается. Общим свойством хроматных пленок является также их низкая стойкость к истиранию и средняя или низкая пластичность.

Преимущества хроматных пленок кроме очевидного увеличения защитных свойств покрытий является способность восстановления небольших повреждений покрытия со временем («самозалечивание» хроматной пленки). Для резьбовых деталей, подвергнутых хроматированию преимуществом является их легкая «свинчиваемость».

Гальванические производства предлагают услуги хроматирования с использованием специальных добавок и составов, позволяющих получить, например, пленки цвета хаки. Детали с такими покрытиями используются в военной технике. Или пленки глубокого черного цвета, которые обладают повышенной коррозионной защитой и позволяют заменять химическое оксидирование металлических поверхностей.

Контроль качества хроматных пленок

Контроль качества пассивирующей пленки на изделии проводится капельным методом. На поверхность детали наносят каплю раствора уксуснокислого свинца (50 г/л) с РН 7,7. Качественными считаются покрытия, на которых не происходит потемнение капли индикатора в течение 60 секунд на цинковых покрытиях и 10 секунд на кадмии.

Возможно Вас заинтересуют статьи:
  • Кадмирование

    Предприятие оказывает услуги по кадмированию деталей. Кадмирование металла в гальванических ваннах с габаритными размерами 500х500х1000 мм. Для…

  • Цинкование

    Цинкование изделий из углеродистых и нержавеющих сталей, а также алюминиевых сплавов. Возможно покрытие деталей длиной до 1000 мм. белым и желтым…

 

 

ХромАтирование и хромИтирование цинкового покрытия после нанесения

1. Коррозия цинковых покрытий.

Цинк, по своей природе, является реакционноспособным металлом. В условиях повышенной влажности и в химически агрессивных средах цинковые покрытия довольно быстро корродируют. Это наглядно проиллюстрировано на графике ниже (рисунок 1). При коррозии неизбежно портится и внешний вид изделий.


Рисунок 1 — Зависимость скорости коррозии цинковых покрытий от рН среды.

В сухом воздухе цинковые покрытия крродируют с образованием очень тонкий пленки оксида цинка ZnO. В присутствии влаги оксид цинка превращается в гидроксид Zn(OH)

2. Данные продукты рыхлые и проницаемые для окружающей среды, поэтому не препятствуют дальнейшему развитию коррозионного процесса, вплоть до коррозии основы (рисунок 2). Ситуация усугубится, если продукты будут выветриваться или смываться с поверхности цинка — тогда скорость коррозии еще больше возрастет.

 

 

Рисунок 2 — Белая и красная коррозия на оцинкованных стальных изделиях.

 

В дальнейшем гидроксид цинка будет реагировать с углекислым газом из воздуха, в результате чего изделия покроются неравномерно серым слоем карбоната цинка. Важным условием для протекания этой реакции является высыхание поверхности цинка. В отличие от своих прекурсоров, карбонат цинка компактен и инертен по отношению к воде, поэтому он способен приостановить коррозию. Но при этом внешний вид изделия, безусловно, испортится. Без карбоната цинка коррозия покрытия активно продолжится. Скорость коррозии цинка определяется временем воздействия коррозионной среды, температурой, наличием активаторов (хлориды и пр.).

 

Данный механизм коррозии цинка описывается следующими реакциями:

на катоде:

O2 + 2H2O + 4e- = 4OH

на аноде:

Zn — 2е = Zn2+
2Zn + O2 = 2ZnO
Zn + 2H2O = Zn(OH)2 + H

2
ZnO + H2O = Zn(OH)2
Zn(OH)2 + CO2 = ZnCO3 + H2O
2ZnO + H2O + CO2 = 2ZnCO3•3Zn(OH)2

Таким образом, несмотря на высокую коррозионную активность металлического цинка, в средах, в которых  на нем смогут образоваться инертные и компактные продукты коррозии, он будет устойчив дительное время. Как упоминалось выше, естественным путем на цинке может образовываться карбонат. Однако пассивные пленки можно создать искуственно, при этом управляя их свойствами и цветом. После операции пассивации на поверхности цинка образуется тонкая пленка продуктов, значительно тормоящих коррозионный процесс.

2. Пассивация цинковых покрытий.

Различают хроматирование, хромИтировнаие, фосфатирование и оксидирование цинка. Чаще всего применяют первые два способа. Фосфатирование имеет узкоспециализированную направленность — под окраску или под пропитку маслом. Оксидирование используют как один из вариантов декоративного чернения цинка. Все эти способы обработки создают на цинке так называемые конверсионные покрытия, которые содержат в себе не только компоненты раствора, но и ионы металла-основы.

Самыми тонкими являются хромитные пленки. Обычно они бесцетные или голубоватые, но могут демонстрировать интерференционные оттенки красного, фиолетового, синего, зеленого, слабо желтого цветов, особенно если смотреть на белом фоне. Далее, в порядке возрастания толщины, идут радужные желтые, коричневые, бронзовые, оливковые и черные тона. Физические изменения в металлической поверхности также влияют на видимый цвет покрытой поверхности.

2.1 Радужная пассивация цинка.

Радужная пассивная пленка является одной из наибоее часто применяемой на цинковых поокрытиях (рисунок 3), наряду с бесцветной. Она имеет толщину 0,25-0,5 мкм. Радужная пассивация лучше защищает цинк от коррозии, чем бесцветная. Ее стойкость в камере солевого тумана составляет 200-300 часов. За счет наличия в радужной хроматной пленке водорастворимых соединений шестивалентного хрома она обладает важным свойством «самозалечивания» — при повреждении она способна восстанавливаться.

 

Рисунок 3 — Пример оцинкованной детали с радужным хроматировнаием.

Хроматная пленка плотная и защищает цинк от коррозии лучше, чем пленка естественных карбонатов. Соответственно, время до появления первых очагов коррозии увеличивается, потускнение покрытия идет очень медленно и равномерно, без пятен. Также на хроматированной поверхности не остается «пальцев».

Кроме этого, хроматы являются как хорошей основой под окраску, так и обладают самостоятельными декоративными свойствами.

2.1.1 Механизм образования радужной пленки.

Пассивацию цинковых покрытий, нанесенных гальваническим путем, чаще всего ведут в растворах на основе хромовой кислоты или ее солей. Поэтому такую операцию и называют хроматированием. Хроматы могут принимать участие в ряде сложных реакций, в частности в присутствии определенных добавок, давая смешанные соединения.


В растворе хромовой кислоты без посторонних анионов цинк растворяется медленно и конверсионные слои не образуются. Однако, присутствующие в растворе анионы, например сульфаты, каталитически ускоряют коррозию цинка в подкисленном хроматном растворе с образованием конверсионных пленок.

Упрощенно процесс хроматирования можно описать по стадиям:

 

1. Цинк растворяется (ионизируется) кислотой, выделяющийся водород реагирует с шестивалентным хромом с получением трехвалентного.

2. В слое раствора, прилегающем к покрытию, наблюдается локальное повышение рН и возрастание концентрации инов цинка.

3. Цинк и хром образуют нерастворимые и слаборастворимые соедиенния, т.е. конверсионную пленку. Побочные продукты реакции поступают в раствор.

Для успешного протекания реакции необходимо, чтобы первично полученный конверсионный слой был проницаем для раствора хроматирования.

Рассмотрим механизм хроматирования подробнее (рисунок 4).


Рисунок 4 — Схематичное изображение механизма хроматирования цинковых покрытий.

• Первые реакции при хроматировании имеют следующий характер:

Zn + 2H+ = Zn2+ + 2H

Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O

• Они способствую повышению рН, в результате чего становятся возможными следующие реакции:

Cr3+ + 3OH = Cr(OH)3 (в дальнейшем возможна реакция 2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O, которой объясняется присутствие в покрытии трехвалентного хрома)

Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+

Zn2+ + CrO42- = ZnCrO4 (этим объясняется присутствие цинка в хроматных пленках)

Zn2+ + 2OH = Zn(OH)2

2Cr(OH)3 + H2CrO4 = Cr(OH)3•Cr(OH)CrO4 + H2O (хромат хрома является основой хроматной пленки)

• Считается также, что конечным продуктом реакции может быть оксид хрома:

Cr2O72- + 8H+ + 6e = Cr2O3 + 4H2O
2Zn + 6H+ + 2Cr2O72- + 2e = 2ZnCrO4 + Cr2O3 + 3H2O

В описанном механизме возможны отклонения, зависящие от состава раствора и кислотности, практически не влияющие на конечные продукты.

Радужная конверсионная пленка обладает выраженными адсорбционными свойствами, поэтому в нее может входить некоторое количество компонентов рарствора.

Диапазон рН, наиболее подходящий для ионизации цинка, можно увидеть на рисунке 1. Исходя из графика оптимальным можно считать диапазон 1-4. Чем ниже рН, тем сильнее растворяется цинк и тем выше вероятность того, что раствор также окажет осветляющее действие. Скорость образования конверсионного покрытия также наиболее высока при более низких значениях рН и постепенно уменьшается с увеличением рН.

2.1.2 Структура и состав радужной хроматной пленки.

Хроматная пленка имеет слоистую структуру. Нижний слой — гидроксид цинка. Выше располагается смесь гидроксидов хрома (III), цинка и их гидроксохроматов. Внешний слой сформировани соединениями шестивалентного хрома.

Свежеосажденные хроматные пленки аморфные, гелеобразные и мягкие, имеют низкую механическую прочность, нуждаются в бережном обращении. При высыхании они сжимаются и затвердевают, становятся трудно смачиваемыми и устойчивыми к воздействию водных растворов. Отверждение покрытия продолжается в течение 24 часов после высыхания.

Точный состав и структуру хроматных пленок установить довольно сложно. В дополнение к этому состав пленки варьируется в зависимости от параметров ванны и самого процесса. 

Так, свойства хроматных пленок зависят от:

 

• Состав, концентрация и кислотность раствора хроматирования;

• Качество самого цинкового покрытия: наличие примесей, структура, степень блеска, шероховатость.

• Время закрепления на воздухе.
• Длительность обработки и промывки;
• Температура ванны хроматирования и промывки после нее.

• Температура сушки.

Усредненый состав радужных хроматных пленок приведен в таблице ниже:

Компонент

%масс.

Хром(VI)

7-12

Хром (III)

25-30

Сера в виде сульфатов

2,0-3,5

Цинк

2,0-2,5

Натрий

0,2-0,5

Вода

15-20

Кисород

Остальное

Наиболее часто встречающееся отношение трехвалентного хрома в покрытии к шестивалентному равно 28:8.

Соединения трехвалентного хрома в пленке нерастворимы, придают ему твердость, влияют на коррозионную стойкость.

Соединения шестивалентного хрома более растворимы, оказывают определяющее влияние на коррозионную стойкость и эффект самозалечивания. Растворимость хроматов возрастает с повышением температуры внешней жидкой среды. Сухие хроматные пленки растворяются хуже, чем свежеосажденные влажные. Минимальная растворимость пленки наблюдается после хранения изделий в течение 48 часов в теплых сухих помещениях.

При пересушивании или термическом ударе хроматная пленка трескается (в отличие от пленок на основе трехвалентного хрома). Эффект растрескивания проиллюстрирован на рисунке 5. Пересушенная хроматная пленка становится полностью нерастворимой в воде.

 

Рисунок 5 —  Микроизображения хроматной и хромитной пленки на цинке (слева) до и после термическго удара в 200о С. Справа трехмерное микроизображение трещин на хроматной пленке после термоудара.

Растрескиванием, обезвоживанием и уменьшением растворимости хроматов объясняется снижение защитной способности хроматной пассивации при нагреве выше 60о С.

2.1.3 Влияние условий осаждения хроматных пленок на их свойства.

• Пористость. До сушки хроматные пленки пористы. Чем толще пленка, тем меньше в ней пор. Аналогично, чем выше класс чистоты обрабатываемой поверхности и чем больше блеск цинкового покрытия, тем менее пористы хроматные пленки.

Твердость. Чем больше температура раствора хроматирования, тем более твердые пленки из него образуются.

Толщина (масса). Толщина хроматных пленок зависит от состава раствора, особенно от рН при постояном содержании сульфатов. Чем ниже рН, тем толще пленки. Интересен эффект одновременного повышения рН и содержания сульфатов. Масса покрытия при том проходит через максимум. Толстые хроматные пленки менее износостойки, при высыхании пленок износостойкость возрастает.

Масса полученного хроматного покрытия и количество растворяющегося цинка в растворе бихромата натрия в зависимости от концентрации серной кислоты (200 г/л) приведены на рисунке 6.


Рисунок 6 — Зависимость массы хроматной пленки (1) и количества растворяющегося цинка (2) в растворе бихромата натрия (200 г/л) в зависимости от концентрации серной кислоты. Время обработки 30 секунд.

На рисунке 7 показано количество растворенного цинка и масса хроматной пленки, в зависимости от рН раствора хроматирования.


Рисунок 7 — Зависимость толщины съема цинка (1) при хроматировании и массы хроматной пленки (2) на цинке в зависимости от рН хроматирующего раствора.

На рисунке 8 показано влияние времени погружения деталей на массу хроматной пленки при различных концентрациях серной кислоты в растворе хроматирования.


Рисунок 8 — Влияние времени выдержки деталей в хроматирующем растворе на массу хроматной пленки в зависимости от количества серной кислоты.


При постоянной кислотности раствора и одинаковой концентрации сульфат-ионов толщина хроматных пленок выше, когда раствор содержит в качестве добавки трехвалентный хром. Чем выше содержание трехвалентного хрома (при постоянной концентрации сульфата), тем выше масса получаемого покрытия и тем выше скорость растворения  цинка. Это связано с возможным снижением рН раствора в результате образования хромата хрома и выделения серной кислоты по реакции:


Na2Cr2O7 + Cr2(SO4)3 + 3H2O = Na2Cr2O4 + Cr2O3•CrO3 + 3H2SO4

Как уже упоминалось ранее, кислотность  раствора вблизи поверхности цинка заметно снижается в процессе образования хроматного покрытия. Хотя это повышение рН является условием для образования защитного покрытия, но это же повышение рН также ингибирует дальнейшее растворение цинка и, следовательно, образование хроматного покрытия. Таким образом, более высокая буферная емкость растворов, содержащих трехвалентный хром, способствует образованию более толстых покрытий.

Правильно составленный раствор хроматирования должен поддерживать содержание трехвалентного и шестивалентного хрома в определенных пределах. Однако изменение рН может нарушить это соотношение и, таким образом привести, к плохому качеству покрытия.

С ростом температуры раствора хроматирования толщина пленок возрастает, как показано на рисунке 9. Сильное же повышение температуры, особенно выше 50о С, значительно снижает их толщину. Считается, что это связано с повышенным образованием в хроматных пленках негидратированных продуктов реакций.


Рисунок 9 — Зависимость массы хроматной пленки от времени выдержки оцинкованных деталей в растворе хроматирования при различных температурах (0-30о С).

Цвет. Важнейшим фактором цвета при хроматировании является отношение шестивалентного хрома к сульфатам в растворе. Прозрачные и золотисто-желтые покрытия могут быть получены из растворов с низкими суммарными концентрациями.

Адгезия и пластичность. Адгезия хроматного покрытия к цинку (если соблюдены параметры техпроцесса) очень высокая, т.к. реакция его образования гетерогенная и оно включает в себя как компоненты раствора, так и компоненты основы. Хроматные пленки в достаточной степени пластичны, а трещины, полученные при их деформации восстанавливаются за счет эффекта самозалечивания.

2.1.4 Окрашивание хроматированных оцинкованных поверхностей.

Хроматные пленки обладают важными свойствами, делающими их пригодными для использования в качестве подложек под окрашивание:
• Повышают адгезию красок (уступают в этом отношении фосфатным основам).
• Уменьшают расход. Низкая толщина и пористость хроматных пленок приводит к чрезвычайно малому поглощению лаков или других органических материалов. Это дает определенные экономические преимущества перед фосфатными основами.
• Хроматные покрытия ингибируют коррозию основного металла и тем самым продлевают долговечность органического покрытия. Хроматное покрытие защищает основной металл от агрессивных веществ, которые могут проникать через поры в органическое покрытие.
• Хроматные покрытия предотвращают нежелательные реакции между компонентами лакокрасочного покрытия и металлом подложки.

Из-за своего студенистого и аморфного характера хроматные покрытия не влияют ни на внешний вид, ни на текстуру, а также не вызывают механического загрязнения или меления нанесенного лакокрасочного покрытия. Перед покраской оцинкованные хроматированные изделия можно хранить в течение длительного времени без какой-либо опасности поглощения водяного пара (они гидрофобны), что может привести к растрескиванию или отслаиванию нанесенных лакокрасочных покрытий.

3. Другие виды хромсодержащей пассивации цинка.

Кроме радужных (желтых), существуют также бесцветные, оливковые и черные хроматные пленки (рисунок 10).

       

Рисунок 10 — Внешний вид хроматной пленки: бесцветная, черная, радужная, оливковая.

Они отличаются не только внешним видом, но и коррозионной стойкостью.

• Бесцветное хроматирование цинковых покрытий применяется для эксплуатации в мягких условиях, например, в сухих отапливаемых помещениях. Бесцветные пленки обладают наименьшей толщиной и наименьшей коррозионной устойчивостью. Такие пленки хорошо сочетаются с блестящими цинковыми покрытиями.

Оливковое хроматирование используют в случае, когда необходимо обеспечить наибольшую коррозионную устойчивость изделий. Оливковые пленки обладают наибольшей толщиной и наилучшими защитными характеристиками.

Черные хроматные пленки используют в качестве защитно-декоративного покрытия.

Сравнение внешнего вида различных хроматных пленок после коррозии дано на рисунке 11.


Рисунок 11 — Внешний вид оцинкованных пластин с различными видами пассивации после 7 суток в 3% растворе хлорида натрия.

Область выше красной линии — солевая атмосфера, ниже линии — область солевого раствора 3% хлорида натрия. Время воздействия — 7 суток. Видно, что наименьшее коррозионное воздействие было произведено на радужную и оливковую хроматную пленку пленку. При этом бесцветное хромитирование показало наихудший результат. Черная  хроматная пленка показала достойный результат благодаря промасливанию.

В таблице ниже приведена сравнительная характеристика цинковых покрытий с различными видами хроматирования:

Тип хроматирования

Толщина пленки, мкм

Содержание Cr(VI), мг/м2

Стойкость в 5% солевом тумане, часов

Бесцветное

0.025-0.08

10-30

20-80

Желтое (радужное)

0.25-0.5

80-220

200-300

Оливковое

1.0-1.5

300-360

400-450

Черное без промасливания

0.25-1.0

80-400

20-60

Следует также отметить, что соединения шестивалентного хрома, которые присутствуют в хроматных пленках, весьма токсичны. Поэтому в качестве альтернатив хроматированию цинковых покрытий предлагаются защитные хромИтные пленки на основе относительно безвредного трехвалентного хрома, а также фосфаты. В настоящее время, несмотря на все успехи в развитии хромИтных конверсионных покрытий на цинке, они еще не стали полноценной заменой хроматных. Это связано в первую очередь с отсутствием эффекта «самозалечивания». Из-за этого наиболее уязвимыми частями хромИтированных изделий являются острые кромки, резьбы, щелевые зазоры и т.п.

ХромИтные растворы содержать соль трехвалентного хрома кобальта, никеля, а также фториды и нитраты. В основном хромИтировнаие бесцветно, но сегодня существуют и радуные композиции.

 

4. Пассивация фосфатированием.

4.1 Общие сведения и механизм фосфатирования цинка.

Фосфатирование цинковых покрытий заключается в том, что оцинкованная поверхность покрывается кристаллическим или аморфным слоем фосфатов после погружения в фосфорсодержащий раствор. Суть процесса схожа с фосфатированием стали.

Основным компонентом такого раствора обычно являются первичные фосфаты железа, цинка или марганца (далее обозначаются как Me).

Фосфатное покрытие в основном состоит из третичных фосфатов. Его образование обусловлено повышением концентрации катионов Me в прикатодном слое вследствие реакции растворения основы. Результатом этого является повышение рН на катодных участках и превышение предела растворимости фосфатов. На границе металл/раствор химическое равновесие растворенной соли смещается в сторону образования вторичных и третичных солей, нерастворимых в этой среде, которые в конечном счете и формируют осадок.

Т.е. фосфатирование — это топохимическая реакция электрохимической природы, при которой коррозийное растворение металла-основы происходит на микроанодах, тогда как разряд ионов водорода с последующим осаждением нерастворимых фосфатов происходят на микрокатодах. При этом состояние равновесия в объеме раствора не нарушается, так как реакционные участки ограничены поверхностью металла, а образующаяся в ходе реакций фосфорная кислота практически компенсирует потери израсходованной кислоты. Следовательно, концентрация ионов водорода в основной массе раствора изменяется незначительно.


Осаждение вторичных или третичных фосфатов происходит в определенных пределах рН, которые специфичны для основного катиона в растворе и зависят от концентрации этого катиона и Н24 — иона. По мерероста рН фосфаты будут выпадать в осадок в следующем порядке: Fe3+, Zn2+, Mn2+ и Fe2+.

При рабочей температуре происходит образование нерастворимых фосфатов. Ионы водорода нейтрализуются при растворении цинка в фосфорной кислоте:


Zn + 2H+ = Zn2+ + H2

Одновременно может происходить прямая реакция между основным металлом и первичными фосфатами:

Zn + Me(H2PO4)2 = MeHPO4 + ZnHPO4 + H2

или

Zn + Me(H2PO4)2 = MeZn(HPO4)2 + H2

Первичные фосфаты железа, цинка и марганца легко растворимы, в отличие от вторичных и третичных, за исключением цинка.


4.2 Свойства фосфатных покрытий на цинке.
Фосфатные покрытия, полученные на цинке и оцинкованной стали могут иметь как аморфную так и кристаллическую структуру. Обычно, чем крупнее кристаллы, тем толще покрытие. В зависимости от вида фосфатирующего раствора, температуры и времени обработки, способа подготовки поверхности и др., толщина покрытия варьируется в пределах от 1 до 20 мкм.

Цинкфосфатное покрытие состоит в основном из хопеита Zn3(PO4)2•4H2O и фосфофиллита Zn2Fe(PO4)2•4H2O. При этом имеет место эпитаксиальный рост осадка.

Раствор, содержащий фосфаты цинка и кальция, образует на цинке особо мелкокристаллические покрытия, состоящие из двух фазовых составляющих — хопеита и шольцита Zn2Ca(PO4)2•7H2O.

Из раствора фосфатов марганца образуются фазы хопеита и гуреалита Mn5H2(PO4)4•4H2O.

Типичные микроизображения фосфатных покрытий приведены на рисунке 12 и 13.


Рисунок 12 — Микроизображение мелкокристаллического цинкфосфатного (а) и марганецфосфатного (б) покрытия на цинке.


Рисунок 13 — Прогрессивный рост цинкфосфатного покрытия (сек.): а — 3, b — 10, c — 30, d — 60. 


Благодаря выраженной пористости фосфатные покрытия могут легко адсорбировать масла, жиры, мыла и т.д. Это повышает коррозионную стойкость. Кроме этого, покрытие вместе с адсорбированным маслом или мылом начинает выполнять роль смазки.

Без пропитки фосфатные покрытия на цинке являются идеальным грунтом под окраску.

Цинковое покрытие толщиной 24 мкм с фосфатированием и пропиткой маслом может заменять кадмиевые покрытия.

Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО «НПП Электрохимия» Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.zctc.ru преследуется по закону. Текст статьи обработан сервисом Яндекс «Оригинальные тексты»

➤ Для чего применяют хроматирование металла

Для чего применяют хроматирование металла

25.07.2019

00

Share this post

Хроматирование — обработка поверхности тонким слоем фосфата хрома.

Обычно хроматирование используют перед нанесением порошковой краски на алюминий.

Данный вид подготовки алюминия дает возможность повысить долговечность и сцепление порошковой краски с металлом в 2-3 раза. Но кроме этого существуют еще дополнительные функции данного вида обработки, при которых используют хроматирование металла.

хроматирование металла

Хроматирование металла применяют в несколько случаях:

Для защитной функции. Хроматирование отлично защищает изделие от коррозии. В дополнение еще придает привлекательный внешний вид металлу. Обычно хромированию подвергают детали автомобилей, велосипедов, приборов и т.п.

Для увеличения износоустойчивости. Хроматирование помогает придать металлическим изделиям дополнительной износостойкости. К примеру, хроматирование используют для повышение износостойкости трущихся поверхностей стенок цилиндров и поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.

Для восстановления изношенных размеров. Наращивание слоя хрома на изношенные поверхности термообработанных валов, втулок позволяет восстановить размеры деталей и этим увеличить срок эксплуатации изделий.

Види хроматирования

Хроматирование металла делится на такие виды:

  • зеленое
  • желтое

Эти 2 метода хроматирования отличают друг от друга толщиной нанесенного слоя, стадией формирования и составом. 

Зеленое хроматирование обычно толще за желтое. 

А желтое хроматирование образует в слое ингибирующий эффект в результате воздействия растворимых ионов Cr6+.

Зеленое хроматирование

Зеленые хроматные слои получают в растворах хромовой кислоты, фторидов и фосфорной кислоты.

Они состоят преимущественно из фосфатов хрома и алюминия и не содержат токсичных соединений Cr6+, поэтому могут быть использованы в пищевой промышленности.

Желтое хроматирование

Хроматные слои желтого цвета образуются в кислых растворах, содержащих хромовую кислоту, активирующие солевые комплексы и фториды или фторидные комплексы. В результате растворения алюминия образуется газообразный водород. При этом в диффузионном слое повышается величина pH, что приводит к образованию осадка Al или Cr(OOH).

В зависимости от условий протекания и времени реакции образуется слой от бесцветного до золотисто-желтого цвета, что объясняется присутствием дополнительного количества ионов Cr6+ в хроматном слое. Поэтому применение этого метода подготовки поверхности недопустимо в пищевой промышленности.

Хромирование деталей гальваническое покрытие металлов

Удаление с поверхности масел и полировочных паст осуществляется органическими растворителями: бензином, уайт-спиритом, керосином. Если деталь подвергается частичному хромированию, то участки, не подлежащие покрытию, изолируются различными материалами: пластикатом, целлулоидом, винипластом, тонким листовым свинцом, алюминиевой фольгой, хлорвиниловыми трубками, перхлорвиниловым лаком, нитроклеем АК-20 и т. п. Отверстия и щелевые пазы подлежат заделке свинцом или другим стойким материалом, так как в противном случае вокруг отверстия остаются не покрытые хромом участки. Возможно также применение неметаллических экранов в виде целлулоидных пленок, свернутых в трубки и вставленных в отверстие.

Монтаж деталей на приспособления является наиболее ответственной операцией, так как от правильной завески деталей в ванну хромирования в первую очередь зависит качество покрытия. При монтаже деталей необходимо следить за тем, чтобы детали имели жесткий контакт с подвеской и не закрывали друг друга. Очень важно, чтобы все участки поверхности деталей находились, по возможности, на одинаковых расстояниях от анодов.

Процесс хромирования характеризуется очень низкой рассеивающей способностью, поэтому при покрытии сложнопрофилированных деталей необходимо применять дополнительные аноды, вводя их во внутренние поверхности изделий.

Дополнительные аноды следует перфорировать для лучшего перемешивания электролита в замкнутом пространстве и отвода выделяющихся газов. С целью предохранения выступающих участков и углов деталей от обрастания хромом завышенной толщины применяют металлические и неметаллические экраны.

Принимая во внимание значительные по величине токи при хромировании, токонесущие части подвесных приспособлений должны иметь достаточно большое сечение.

Удаление жировых загрязнений с поверхности изделий, подлежащих хромированию, необходимо выполнять, применяя обычные методы электрохимического обезжиривания.

Тонкостенные закаленные детали во избежание наводороживания следует обезжиривать на аноде или же применять химическое обезжиривание. Если детали имеют изоляцию, нестойкую к воздействию щелочных растворов, то операцию обезжиривания осуществляют протиркой кашицей из венской извести.

Активацию деталей из черных металлов (сталь, чугун) производят непосредственно в хромовой ванне. Для этого детали вначале выдерживают в электролите для прогрева без тока, а затем в течение 20—30 сек. дается ток обратного направления (анодное декапирование), после чего переключением тока «на катод» начинают осаждение хрома. Анодная плотность тока устанавливается в пределах 25-40 а/дм2. Активацию чугуна с высоким содержанием кремния рекомендуется производить в 5-процентном растворе плавиковой кислоты в течение 2—4 мин. с последующим протиранием поверхности (для удаления шлама) и промывкой в холодной воде.

Электролиты хромирования

Основным компонентом электролитов хромирования является хромовый ангидрид, расход которого (вследствие работы с нерастворимыми анодами) должен непрерывно пополняться. В качестве анодов применяется свинец или его сплав с 5% сурьмы.

Низкий выход по току обусловливает выделение значительного количества водорода, частично проникающего в основной металл или подслой, вызывая сильное наводороживание, которое иногда приводит к отслаиванию покрытий или появлению трещин в основном металле. В целях частичного удаления водорода изделия после хромирования рекомендуется прогревать в масле или на воздухе при температуре 170—180° С в течение 0,5—1,5 час.

Приготовление электролитов.

Для приготовления стандартного электролита раздробленные куски хромового ангидрида загружаются в ванну, наполненную водопроводной водой, подогретой до 60—80° С. В случае, если вода имеет большую жесткость и содержит много железа, применяют конденсат. Растворение хромового ангидрида ведут при непрерывном помешивании. Полученный раствор тщательно перемешивают и определяют содержание хромового ангидрида по специальным методикам.

Корректирование электролита.

Корректирование электролита производится на основании данных химического анализа, а также на основании неполадок. Низкая концентрация компонентов в электролите легко устраняется соответствующим добавлением недостающего компонента. При повышенном содержании в электролите отдельных компонентов или накоплении вредных примесей поступают следующим образом.

1. Избыток серной кислоты устраняют добавлением кашицы углекислого бария, которую вводят в электролит при энергичном помешивании.

2. Накопление трехвалентного хрома в количестве более 10 г/л устраняют проработкой электролита током при большой поверхности анодов и малой поверхности катода.

3. При накоплении в электролите железа более 10 г/л следует частично заменить электролит, используя загрязненный железом электролит для приготовления растворов-пассиваторов.

Размерное хромирование.

Осаждение хрома с заданной толщиной слоя и равномерным распределением его по поверхности детали является весьма сложной задачей, так как процесс хромирования отличается исключительно большой неравномерностью распределения покрытия. Задача размерного хромирования решается посредством применения приспособлений, которые предусматривают экранирование выступающих участков, углов и краев детали.

Для устранения эллиптичности (если деталь цилиндрическая) периодически поворачивают деталь или же размещают аноды таким образом, чтобы от любой точки детали до анодов было равное расстояние.

Большой эффект дает применение неметаллических экранов. В качестве экранов рекомендуются текстолит, винипласт, органическое стекло, полиэтилен и т. п.

Хромирование алюминия.

Хромирование алюминиевых сплавов применяют с целью увеличения износостойкости деталей, например цилиндров мотоциклетных двигателей, деталей точных приборов и т. п., а также для защитно-декоративной отделки.

Хромовое покрытие осаждается непосредственно на алюминиевой детали или же на предварительно нанесенном никелевом подслое, толщина покрытия при этом может изменяться от 0,5 до 80 мкм (при толщине никеля 20—25 мкм). При защитно-декоративном хромировании толщина хрома устанавливается 0,5—2,0 мкм.

Особенностью технологии хромирования изделий из алюминия и его сплавов является совокупность подготовительных операций, обеспечивающих удаление окисных пленок с поверхности и получение прочного сцепления покрытия с основным металлом детали. Хромирование осуществляется в обычном по составу и режиму электролите и обеспечивающем получение блестящих хромовых покрытий.

Контроль качества и удаление дефектных покрытий

Качество хромового покрытия определяют в первую очередь по внешнему виду: покрытие должно быть гладким, без шишковатых наростов и подгаров. Размеры деталей, подлежащих размерному хромированию, проверяются стандартными мерительными инструментами до и после хромирования с целью определения толщины осажденного хрома. Качество пористого хрома оценивается по эталонному образцу осмотром покрытия через лупу с 30-кратным увеличением. Местная толщина слоя хромовых защитно-декоративных покрытий определяется химическими или физическими методами контроля. Удаление дефектных хромовых покрытий осуществляется химическим или электрохимическим способом. Химический способ удаления хромового покрытия состоит в растворении его в соляной кислоте, разбавленной в отношении 1:1, при температуре раствора 25—35° С. При электрохимическом способе хромовое покрытие удаляют анодным растворением в электролите, содержащем едкий натр в количестве 150—200 г/л. Режим электролиза следующий:

Температура электролита 18 — 30° С, Анодная плотность тока 10—15 а/дм2.

Хромирование: польза, технологии, риски. Статья

ПРОДУКЦИЯ


 

Внимание! Если Вы обнаружили ошибку на сайте, то выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

 

8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

(800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
e-mail: [email protected]

Нихром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Фехраль

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нихром в изоляции

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Титан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Вольфрам

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Молибден

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Кобальт

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Термопарная проволока

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Провода термопарные

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Никель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Монель

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Константан

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Мельхиор

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Твердые сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Порошки металлов

Продукция

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Нержавеющая сталь

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Жаропрочные сплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ферросплавы

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Олово

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Тантал

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ниобий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Ванадий

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Хром

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Рений

Продукция

Описание

Цены

Стандарты

Статьи

Фото

Прецизионные сплавы

Продукция

Описание

Магнитомягкие

Магнитотвердые

С заданным ТКЛР

С заданной упругостью

С высоким эл. сопротивлением

Сверхпроводники

Термобиметаллы

В современной промышленности широко применяется хромирование — насыщение поверхности металлических или других изделий атомами хрома. Такая обработка получила распространение благодаря многочисленным достоинствам, которые приобретают хромированные предметы. Каковы они? По каким технологиям выполняется хромирование? Какие изделия можно обрабатывать? Развёрнутые ответы — в этой статье.

Свойства хрома и покрытых им предметов

Хром (Cr) — 24-й элемент периодической системы Менделеева. В чистом виде он представляет собой голубовато-белый металл, имеющий характерный металлический блеск. На воздухе хром пассивируется — на его поверхности появляется плотная плёнка, защищающая его от коррозии и потемнения. Учёные применили это свойство на практике — они разработали технологии хромирования, позволяющие покрыть предметы тонким слоем хрома, придать им эффектный блеск и сделать стойкими к негативным внешним воздействиям.

Изделия, обработанные хромированием, приобретают сразу несколько заслуживающих внимания свойств, в числе которых:

  • привлекательный внешний вид;
  • высокая твёрдость;
  • нечувствительность к коррозии;
  • износостойкость;
  • жаропрочность.

Типы покрытий из хрома

Хромовые покрытия, наносимые на изделия, по назначению делятся на функциональные и декоративные.

Функциональные покрытия из хрома повышают механическую и коррозионную стойкость форм, инструментов, элементов клапанов, частей паросилового оборудования, валов полиграфических машин и других деталей, работающих под нагрузкой. Они замедляют их износ и увеличивают срок их службы. Такие покрытия, толщина которых достигает нескольких миллиметров, наносятся на изделия из стали, титана, алюминия, иных металлов и сплавов.

Рисунок 1. Хромирование бытовых приборов.

Декоративные покрытия из хрома придают изделиям привлекательный блеск и, как и функциональные, защищают их от коррозии. Их наносят на видимые детали кузовов автомобилей, полотенцесушители, смесители и иные сантехнические изделия, статуэтки и многие другие предметы, которые должны эффектно выглядеть. Толщина декоративных хромовых покрытий невелика — как правило, она варьируется от 0,2 до 0,7 мкм. Во многих случаев хром наносится не на материал изделия, а на предварительно созданный подслой из никеля и меди.

Рисунок 2. Покрытие из хрома в сантехнике.

Электролитическое хромирование

Перед обработкой изделие тщательно очищают, полностью удаляя с него загрязнения. После этого переходят к хромированию по той или иной технологии. Большое распространение получила электролитическая обработка.

Очищенную деталь помещают в кислотоупорный резервуар с водяной рубашкой, наполненный электролитом — как правило, на основе шестивалентного хрома. В состав электролита входят серная кислота и хромовый ангидрид строго определённой плотности.

На следующем этапе задаётся необходимая температура электролита и обрабатываемого изделия. От неё зависит, каким будет результат:

  • при температуре около 50°С на детали образуется красивое декоративное покрытие из хрома;
  • при температуре 55-60°С получают прочное, коррозионно- и износостойкое функциональное покрытие.

В конструкцию резервуара входят аноды, изготовленные из свинца с добавлением сурьмы или олова. С их помощью через электролит пропускают постоянный электрический ток определённой плотности:

  • при 25 А / кв. дм выполняют обработку изделий в декоративных целях;
  • при 60 А / кв. дм получают функциональное покрытие из хрома.

Ток, протекающий через электролит, запускает процесс электролиза. В жидкой смеси серной кислоты и хромового ангидрида выделяются катионы хрома. Они осаждаются на поверхности обрабатываемого изделия, образуя покрытие с требуемыми свойствами.

Слой хрома, образующийся на деталях при электролизе, хрупок. Чтобы сделать его прочнее, изделия в некоторых случаях подвергают длительной термической обработке при температуре приблизительно 200°С.

Диффузное хромирование

Обрабатываемая деталь и смесь для металлизации, состоящая из феррохрома и шамота, помещаются в печь. В ней они нагреваются до высокой — варьирующейся от 700 до 1400 — температуры. Атомы хрома, выделяющиеся из смеси, диффундируют (проникают) в поверхностный слой изделия, формируя прочное и долговечное покрытие. Чтобы реакция шла быстрее, используют хлористый аммоний, образующий активные летучие соединения хрома.

Вакуумное хромирование

У этой технологии есть ещё одно название — PVD-процесс. Она применяется для создания покрытий на алюминиевых изделиях. Обрабатываемую деталь и металлический хром помещают в вакуумную камеру. Здесь металл нагревается до температуры, при которой начинается его испарение. Атомы хрома оседают на защищаемой поверхности. Слой, который они образуют, в большинстве случаев тонкий и непрочный, поэтому его дополнительно покрывают лаком.

Химическое хромирование

Эта технология применима для обработки как металлических изделий, так и предметов из диэлектриков. В первую очередь обрабатываемую поверхность тщательно очищают и обезжиривают. При необходимости на ней создают дополнительный слой — например, из меди. Резервуар заполняют водным раствором для хромирования, содержащим соли хрома. Жидкость нагревают до определённой — как правило, равной 80°С — температуры. Обрабатываемое изделие помещают в резервуар и выдерживают в нём несколько часов. В ходе хромирования из раствора солей восстанавливается хром, который затем оседает на поверхности детали, формируя на ней защитный слой. В последнюю очередь обработанное изделие промывают и просушивают.

Во многих случаях покрытие из хрома, получаемое химическим методом, имеет недостаточную прочность. Для её увеличения изделие подвергают термической обработке при высокой — как правило, варьирующейся от 300 до 400°С — температуре. Происходит диффузия атомов хрома, и созданное покрытие прочно соединяется с материалом детали.

Гидрофобизация

Чтобы сделать покрытие из хрома максимально стойким к коррозии, выполняют его гидрофобизацию. Хромированные поверхности обрабатывают растворами солей жирных кислот. На изделии адсорбируются молекулы используемого соединения, при этом покрытие становится гидрофобным — значительно уменьшается его смачиваемость водой и растворами на её основе. Капли, попадающие на обработанное изделие, легко стекают с него — вероятность появления очагов коррозии резко уменьшается.

Существующие риски и их устранение

Многие процессы, протекающие при хромировании, опасны для человека и окружающей среды. Так, при электролитической обработке используются агрессивные жидкости, способные причинить вред даже в разбавленном состоянии. Реактивы, применяемые при химическом хромировании, образуют токсичные испарения. Существует риск проникновения ядовитых соединений хрома в сточные воды. Для нейтрализации перечисленных угроз принимается комплекс мер:

  • персонал использует индивидуальные средства защиты — специальную одежду, перчатки, фартуки, респираторы, очки;
  • с сотрудниками проводят инструктаж по технике безопасности;
  • в помещениях организуют эффективную вентиляцию;
  • сточные воды подвергают тщательной очистке с целью обезвреживания токсичных соединений хрома.

Учёные разрабатывают технологии, способные стать альтернативой хромированию и уменьшить или полностью устранить перечисленные риски. Одной из них стало скоростное газоплазменное напыление, которое разработали в ответ на ограничение хромирования, введённое в Европе директивой RoHS в 2003 году.

Хроматирование — Справочник химика 21

    Для повышения защитных свойств кадмиевых покрытий применяется хроматирование и фосфа-тирование. а также дополнительная окраска лаками и эмалями [c.915]

    Хроматирование. Наряду с электрохимическим оксидированием для алюминиевых, медных сплавов и цинкового покрытия, для листовой стали и жести широко применяют химическое оксидирование с добавкой соединений хрома (хроматирование) или фосфора (фосфатирование). Эти слои применяют самостоятельно или, чаще, как подслой под лакокрасочные покрытия для повышения коррозионной стойкости и адгезии. [c.111]


    В чем сущность и каково назначение хроматирования и фосфатиро-ваиия цинковых покрытий Их отличительные особенности. [c.293]

    Электрохимическое катодное и анодное хроматирование обеспечивает получение более стойких защитных пленок по сравнению с химическим. Электрохимическое катодное хроматирование проводится в растворе состава, г/л СгОз (Сг Сг » = 5 1) — 10 М СЬ — 20 при pH = 3 плотность тока 5 10 А/м . Т = 20 С при pH = 1 плотность тока 25 10 А/м», Г= 50 °С время обработки 2 с, сушки 1—6 ч. [c.97]

    ХРОМАТНЫЕ ПОКРЫТИЯ на цинке получают, погружая очищенный металл на несколько секунд в раствор бихромата натрия (например, 200 г/л), подкисленный серной кислотой (например, 8 мл/л) при комнатной температуре, а затем подвергая его промывке и сушке (хроматирование). Хромат цинка, образующийся на поверхности, придает ей желтоватый цвет и защищает металл от образования пятен и изменения цвета под действием сконденсированной влаги. Он несколько увеличивает также срок службы цинка в атмосферных условиях. Аналогичные покрытия рекомендуются и для нанесения поверх цинк-алюминиевых [131 и кадмиевых покрытий на стали. [c.247]

    Хроматные покрытия наносят на поверхности цинковых, оцинкованных или кадмированных деталей. Применяются они также для защиты от коррозии деталей из магния, меди, алюминия и других металлов. Основным компонентом хро-матных покрытий являются соединения трех- и шестивалентного хрома и хромата металла основы. Тонкие, светлые покрытия состоят преимущественно из соединений трехвалентного хрома, тогда как более толстые слои желтого цвета содержат одновременно соединения трех- и шестивалентного хрома. Процесс хроматирования осуществляется в растворе, содержащем чаще всего хромовый ангидрид, бихромат натрия или калия, небольшие количества серной и азотной кислот, а также активаторы — муравьиную кислоту, хлорное железо, нитрат цинка. [c.129]

    Кадмиевое беэ хроматирования Алюминий П 18-21 Медь 3 Никель 3 Медь 3 Кадмий 9 Специальные цели  [c.914]

    Хроматирование хр Пропитка маслом црм [c.370]

    Углеродистые стали, находившиеся в контакте с алюминиевыми сплавами, защищенные кадмиевым покрытием с последующим хроматированием, дали удовлетворительные результаты. Однако при переменном воздействии морской воды в атмосфере гальваническое покрытие оказалось непригодным. В этом случае положительные результаты получались с комбинированным покрытием (гальваническое и лакокрасочное). [c.86]


    В технике защиты от коррозии широко применяются неорганические покрытия, состоящие из оксидов, фосфатов, фторидов и других неорганических соединений. Неорганические покрытия получают химическими и электрохимическими методами оксидированием, хроматированием, фосфатированием, анодированием. К неорганическим покрытиям относятся эмали, которые применяются в бытовой технике и для защиты металлов от газовой коррозии при высоких температурах. Сравнительно недавно начал применяться электрофоретический метод нанесения покрытий. [c.50]

    Технология конверсионных покрытий (оксидирование, хроматирование и фосфатирование металлической поверхности) представляет собой технологические процессы, основанные на электрохимическом (на аноде) или химическом воздействии на металлическую подложку в тонком приповерхностном слое с целью образования на металле изоляционного, защитного или декоративною слоя, состоящего из нерастворимых соединений металла основания в виде окислов, хроматов, фосфатов и др. Слои обладают особой прочностью сцепления с металлическим основанием, которое служит для них материнским материалом. Это позволяет получать слои высокой плотности, причем минимальная толщина, при которой получается сплошной слой, на порядок величины меньше, чем при других способах обработки. [c.108]

    Цинк и кадмий часто хроматируют в растворах хромовой кислоты или хроматов. Хроматированный цинк в атмосфере с низкой степенью коррозионной агрессивности противостоит в течение определенного времени образованию белых продуктов коррозии, так называемой белой ржавчины. [c.74]

    Под воздействием атмосферы на поверхности покрытия образуется слой карбоната, который замедляет дальнейшую коррозию цинка. Скорость коррозии цинка в атмосфере примерно в 20 раз меньше скорости коррозии стали. Для внешней атмосферы целесообразно цинковое покрытие массой 400—500 г-м- , т. е. толщиной 57—71 мкм, или цинковое покрытие массой 350 г-м , т. е. толщиной примерно 50 мкм, с последующим нанесением лакокрасочного покрытия или хроматированием. Толщина цинкового покрытия, на которое воздействует проточная вода, должна составлять примерно 130 мкм, т. е. иметь массу около-1000 гм-2 [15]. [c.76]

    Исследование защитных пленок на алюминии (99,5%), анодированном на толщину 10 мкм, показало, что в течение 9 месяцев пленка как на воздухе, так и в атмосферном павильоне сохранилась в хорошем состоянии. Однако уже через год поверхность образцов на воздухе была поражена на 30%, а через 2 года — на 60%. В павильоне на образцах были обнаружены отдельные очаги коррозии серого цвета. Хроматированное цинковое покрытие толщиной 7 мкм в открытой атмосфере начинает корродировать через год, а через 2 года около 20% поверхности подвержено коррозии. В павильоне жалюзийном коррозия цинкового покрытия протекает медленнее (через 6 месяцев — около 2% поверхности поражено коррозией, а через два года — около 3%). [c.78]

    Хроматирование применяют на цинке, алюминии, магнии и латуни. Обработку проводят, используя водный раствор хромовой кислоты или хромата, часто содержащий другие добавки, например фосфорную и соляную кислоты. На поверхности образуется тонкое (0,1-2,0 г/м ) хроматное покрытие зеленого, желтого, черного или бледно-голубого цвета, которое заметно улучшает ее коррози

Хромирование деталей, процесс, виды, составы, хромирование дома

В качестве декоративной отделки отдельных деталей сегодня используется большое количество веществ. Немалое количество из них сделано на основе хрома.

Процесс хромирования

Хромирование представляет собой процесс насыщения поверхностей из металлических материалов хромом. Также данный процесс может означать образование на поверхности отдельных деталей, сделанных из металлов, хромированного осадка, который необходим для декоративной цели. На поверхность металлов хром осаживается под воздействием электрического тока.

Важно: Использование процесса хромирования необходимо не только для того, чтобы сделать поверхность отдельных деталей более привлекательной с эстетической точки зрения, но и для того, чтобы защитить металлы от образования коррозии.

Благодаря хромирования на поверхности образуется тонкий слой защитного вещества, которое делает структуру металла более прочной. Именно поэтому хромированные детали могут прослужить долгие годы. Декоративное хромирование способно продержаться длительное время.

Процесс хромирования деталей

Процесс хромирования является достаточно время затратным Ведь необходимо все делать аккуратно.

Весь процесс можно разделить на несколько этапов, которые заключаются в:

На данном этапе хромирования осуществляется удаление сильный загрязнений с поверхности металлов, что слой хрома лег ровно и аккуратно.

  • Тонкой очистке.

Данный шаг предполагает удаление оставшихся следов загрязнений, чтобы они не мешали проведению дальнейших работ.

  • Предварительной подготовке.

В зависимости от материала, на который будет наноситься состав хрома, зависит то, какие меры следует предпринимать для того, чтобы подготовить его для проведения дальнейших работ.

  • Помещении в ванну с подготовленным раствором.

На данном этапе хромирования металлические изделия помещаются в ванну с подготовленных составом, состоящим из хрома и других вспомогательных элементов. Здесь осуществляется температурное выравнивание.

  • Подключении тока.

Этот шаг заключается в том, чтобы подключить к раствору с материалом для хромирования ток определенной силы. Обработка током происходит для образования на поверхности металла слоя хрома определенной толщины.

Во время хромирования выделяется большое количество токсичных веществ, которые могут навредить здоровью человека.

Внимание: Сегодня имеется большое количество стран в мире, в которых данный процесс хромирования находится под тщательным контролем.

Составы для хромирования

Для хромирования используются следующие виды растворов:

  • Раствор шестивалентного хрома. Его главным компонентом является хромовый ангидрид.
  • Раствор трехвалентного хрома. В него главным образом входит сульфат хрома или хлорид хрома. Такой раствор применяется достаточно редко. Такая ситуация складывается по причине того, что есть некоторые ограничения на толщину покрытия, его оттенок и насыщенность цвета.
Таблица 1. Составы электролитов для хромирования.
КомпонентыСоставы электролита, г/л
РазбавленногоУниверсальногоКонцентрированного
хромовый ангидрид 150 250 350
серная кислота 1,5 2,5 3,5
катодная плотность тока, А/дм2 45–100 15–60 10–30
температура раствора, °С 55–60 45–55 35–45
Таблица 2. Состав хромирующих смесей для стали.
МатериалСостав хромирующей смеси (массовая доля, %)Температура хромирования, °СВыдержка, чГлубина хромированного слоя, мм
Среднеуглеродистая легированная теплостойкая. сталь (пружины, лабиринтные уплотнения) 60 % металлического хрома,

39 % глинозема,

1 % йодистого аммония

1020–1050 8 Не менее 0,01
Малоуглеродистая легированная сталь (детали узлов парораспределения турбин) 1020–1080 8–10 Не менее 0,025
Жаропрочные сплавы (уплотнительные кольца, втулки, клапаны, гайки, шпильки) 70 % металлического хрома,

29 % глинозема,

1 % йодистого аммония

1100–1150 5–10 0,02–0,03

Виды хромирования

В современном мире представлено большое количество разновидностей хромирования.

Выделяются следующие виды данного процесса:

  • Гальваническое хромирование

Данный способ хромирования представляет собой метод нанесения на поверхность металлов или пластмассовых материалов специального покрытия методом использования электрического тока. Благодаря этому достигает оснащение обрабатываемого материала уникальных свойств. Они заключаются в: утолщении поверхности, устойчивости к образованию ржавчины, в приобретении привлекательного внешнего вида. Во время использования гальванического хромирования используется трехслойное нанесение металлического вещества. Из-за того, что хром вступает в реакцию с другими металлами, он оседает на поверхности и придает ей блеск.

  • Химическое хромирование.

При использовании данного метода хромирования не применяется электрический ток. Весь процесс основан на реакции, которая проявляется между реагентами. При этом очень важно перед обработкой отдельных деталей методом покрытия хромированным составом нанести тонкий слой меди. Для этой цели используется смесь из: сернокислой меди, концентрированной серной кислоты, дистиллированной воды. Для хромирования используется следующий состав: фтористый хром, гипофосфат натрия, охлажденная уксусная кислота, раствор едкого натрия, лимоннокислый натрий, дистиллированная вода.

  • Хромирование золочение.

Данный вид хромирования подразумевает нанесение на поверхность металлов тонкого слоя золотого металла. Делается это не только для достижения наилучшего декоративного эффекта, но и для защиты материала от появления коррозии. Золочение делает материал более плотным и износостойким.

Хромирование в домашних условиях

В современном мире встречается немалое количество людей, которые осуществляют домашнее хромирование. Благодаря этому можно значительно сэкономить на обработке хромом отдельных металлических или пластмассовых деталей.

Важно: Процесс гальванического хромирования недоступен в нашей стране для домашнего использования. Его использование является уголовно наказуемым.

С теоретической точки зрения можно произвести хромирование дома, но для этого придется приложиться большое количество усилий. Для этой цели необходимо приобрести большое количество ванн и растворов для проведения процесса. На это уйдет масса времени и средств. Не рекомендуется проводить процедуру хромирования в домашних условиях путем обработки растворов и материалов электрическим током, потому что при этом выделяются токсины, способные нанести вред окружающей среде.

В домашних условиях можно воспользоваться химическим видом хромирования. При этом очень важно изготовить раствор меди хрома. Только после этого можно приступать к обработке металлических и неметаллических изделий.

Во время проведения процедуры хромирования необходимо позаботиться о технике безопасности, как и в промышленных условиях.

Хромирование в домашних условиях видео

Хромат цинка против хрома

60000 тем вопросов и ответов — образование, алоха и развлечения

тема 29755


2004

Я импортер стеллажей. Я продаю этот стеллаж дилерам ресторанного оборудования в США. Мои стеллажи покрыты хроматом цинка и используются ресторанами для «сухого» хранения всего, что вам может понадобиться поставить на полку в ресторане. Другие производители используют для этих же стеллажей хромирование.

Вопросы: Какое покрытие является более долговечным или с наименьшей вероятностью растрескивания и последующей коррозии? Есть потенциальные клиенты, которые отказываются покупать мою полку из хромата цинка, потому что им сказали, что хром — лучшее покрытие.Хром — лучшая отделка? Или только дороже? В чем разница между цинковым покрытием, хромированным цинком и хромированным покрытием? Сейчас я продаю около двадцати пяти 40-футовых контейнеров этого стеллажа в год. Каждый контейнер имеет ок. 3500 полок различных размеров от 18 «x24» до 24 дюйма x 72 дюйма.

Ваш ответ был бы мне очень полезен. Спасибо.

NICK BLANEY
решетчатые стеллажи для ресторанов — Ломита, Калифорния, США
2004

Хромат — это верхнее покрытие, которое наносится на оцинкованные предметы, чтобы предохранить цинк от белой ржавчины.Нет никакой реальной разницы между цинковым покрытием и покрытием с хроматом цинка, потому что (хотя сейчас есть некоторые верхние покрытия без хроматов) цинковое покрытие всегда является верхним покрытием.

Хромирование — это совершенно другая отделка, сталь сначала покрывается никелем, затем хромом. По мнению большинства, Chrome более привлекателен (он более блестящий). Это также дороже.

Одна из моих любимых виньеток, и очень подходящая, от Питерса и Уотермана. «В поисках совершенства», в котором они предлагают рестораторам, которые хотят предложить качественный салат по разумной цене, сосредоточить свои усилия на том, чтобы салат был свежим, а не на охоте за дешевыми артишоками.

Хотя высококачественное хромирование бампера грузовика может прослужить десятилетия в самых тяжелых условиях, очень легко сделать действительно плохое хромирование, которое скорее ускоряет ржавление и разрушение, чем замедляет его. Никель и хром анодны по отношению к стали, а это означает, что если есть точечное отверстие, хромоникелевое покрытие приведет к быстрой коррозии стали. Напротив, поскольку цинк обеспечивает катодную защиту стали, он всегда защищает сталь, никогда не повреждает ее, и гораздо сложнее сделать действительно плохую работу 🙂


Тед Муни, П.E.
finish.com — Пайн-Бич, Нью-Джерси
Стремление к жизни Алоха


2004

Я собираюсь начать импорт проволочных стеллажей с различной отделкой и классами (нержавеющая, хромированная, с хромовым покрытием, цинк и изделия с цинковым покрытием) для индустрии гостеприимства, практически для ресторанов с прохладными комнатами и сухих складских помещений.

Поскольку я новичок в этом вопросе, я хотел бы знать, что было бы лучше всего, кроме нержавеющей стали, для прохладных помещений и сухих складов? Имеют ли значение прозрачные краски и порошковые покрытия?

Tristan Ritchard
, импортер стеллажей — Сидней, Новый Южный Уэльс, АВСТРАЛИЯ
2006

Компания, в которой я работаю, производит несколько различных покрытий: хромат цинка, хромат никеля, олово и кадмий.

Я не очень уверен в других металлах, но с цинком мы всегда используем какую-либо форму хрома, есть черный шестивалентный хром, желтый трехвалентный хромат и прозрачный дихромат.

Все три элемента придают другой вид покрытой детали: желтый цвет выглядит как бронза, прозрачный — как хром, а черный — это черный металлик.

Стив Риггл
— Элирия, Огайо

совет.


Заявление об ограничении ответственности: с помощью этих страниц невозможно диагностировать проблему отделки или опасность операции.Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть намеренно вредными.

.

Хромирование и хромирование — Большая химическая энциклопедия.

Обменные смолы также используются для концентрации ионов, присутствующих в очень разбавленных растворах, например, при извлечении серебра из остатков фотографий, хромата из отработанного раствора хромирования и магния из морской воды. Они также использовались для отделения редкоземельных элементов (стр. 426) и урана, плутония и радиоактивных продуктов деления (стр. 437), а также для очистки плутония и урана-233.Поразительным применением было историческое разделение одиночных атомов менделевия на сульфонированной полистирольной смоле и их элюирование оттуда на уровне 87 α -гидроксиизобутиратом (Seaborg, 1955). [Pg.569]

Примерно в 1800 году обработка хромитовой [53293-42-8] руды окислением извести и щелочного карбоната была разработана как экономичный процесс производства хроматных соединений, которые в основном использовались для производства пигментов ( qv). Другими коммерчески развитыми применениями были разработка протравы с использованием хроматов в 1820 году, хромовое дубление в 1828 году (2) и хромирование в 1926 году (3) (см. Красители и промежуточные продукты красителей для гальваники кожи).В 1824 году были синтезированы первые хромильные соединения, а 20 лет спустя были открыты соединения хрома. Хроморганические соединения были произведены в 1919 году, а карбонил хрома — в 1927 году (1,2). [Стр.132]

Наиболее распространенными токсичными металлами в промышленности являются кадмий, хром, свинец, серебро и ртуть, реже используются мышьяк, селен (оба металлоида) и барий. Кадмий, металл, обычно используемый в сплавах и во множестве других промышленных применений, довольно подвижен в окружающей среде и является причиной многих заболеваний, включая почечную недостаточность и дегенеративное заболевание костей, называемое болезнью ITA ITA.Хром, который чаще всего встречается в отходах производства гальванических покрытий, также экологически подвижен и наиболее токсичен в валентном состоянии Cr. Свинец исторически использовался в качестве компонента антидетонационной смеси в бензине и, наряду с хромом (в виде хромата свинца), в красках и пигментах. [Pg.177]

Теоретически HCrOj является преобладающим веществом при pH от 1,5 до 4,0, HCrO4 и CrO существуют в равных количествах при pH 6,5, а CrO4 преобладает при более высоких значениях pH. Сточные воды хромирования, как правило, несколько кислые, и в этих сточных водах преобладает кислотный ион хромата HCrO.[Pg.233]

LARC пришел к выводу, что существует достаточно доказательств канцерогенности соединений хрома (Vl) для людей, которые встречаются в производстве хроматов, производстве хроматных пигментов и в промышленности по нанесению хромовых покрытий. У экспериментальных животных имеется достаточно доказательств канцерогенности хромата кальция, хромата цинка, хромата стронция и хромата свинца. … [Pg.174]

Специальные ванны для хромирования. Ванны с хромовой кислотой с использованием хромата натрия и гидроксида натрия для образования тетрахромата (92) имели ограниченное применение.Пористый хром используется в смазываемых износостойких изделиях и производится путем химического травления обычной хромовой пластины, иногда с легкой шлифовкой после травления. Черный хром используется на поверхностях солнечных коллекторов (см. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯЧЕЙКИ Solarenergy). Ванны не содержат сульфатов и содержат кремнефтористую или уксусную кислоту (91). [Стр.156]

Не проводилось исследований относительно смерти людей после острого вдыхания хрома или соединений хрома. Повышенный риск смерти от нераковых респираторных заболеваний был зарегистрирован в ретроспективных исследованиях смертности рабочих на заводе по хромированию (Sorahan et al.1987) и производство хроматов (Davies et al. 1991 Taylor 1966) (см. Раздел 2.2.1.2, Респираторные эффекты). Однако ряд методологических недостатков в этих исследованиях не позволяет установить окончательную причинно-следственную связь … [Стр.38]

Список отраслей, которые могут быть источниками воздействия хрома, приведен в Таблице 5-5. Для большинства профессий воздействие происходит из-за присутствия как растворимых, так и нерастворимых фракций хрома (III) и хрома (VI). Однако исключения включают кожевенную промышленность, где воздействие в основном происходит от растворимого хрома (in), и промышленность по нанесению покрытий, где воздействие происходит благодаря растворимому хрому (VI).Типичные диапазоны концентрации содержащегося в воздухе хрома (VI), воздействию которых рабочие в этих отраслях подвергались в среднем в течение 5-20 лет работы, включают производство хромата, сварку нержавеющей стали 100-500 пг / м3, … [Pg.355]

Токсичность и воздействие на здоровье Воздействие хрома на рабочем месте при вдыхании чаще происходит при сварке нержавеющей стали, производстве хромата, хромировании и производстве хромовых пигментов, в первую очередь шестивалентного хрома. Хром (HI) — важное питательное вещество, которое помогает организму использовать его… [Стр.89]


.

Хром III в сравнении с хромом VI Процессы нанесения покрытия

A. Г-н Арун

Из соображений защиты окружающей среды Вместо шестнадцатеричного хрома используется трехвалентный хром.

1) В процессе нанесения покрытия используется химия трехвалентного хрома, которая больше похожа на химию ванны с никелем, чем с ванной с шестигранником из хрома. Эффективность составляет около 95 процентов, в отличие от Hex около 20 процентов. Отложение более синее, больше похоже на полутемно-синий, но очень привлекательное.

2) Твердость по шестиграннику обычно больше, чем по три.Субъективный тест. Растягивающее напряжение у трехвалентного материала ниже, чем у шестнадцатеричного.

3) Затраты. tri стоит больше, чем Hex. Технически это новое направление, и все ненавидят перемены. Продолжайте работать и работать.

Мы продаем трехкомпонентные системы хромирования, но пока это мышление, которое удерживает людей от принятия системы.

Удачи.


2005

Да, люди ненавидят перемены, Асиф, но трихром не новость: более 25 лет назад я проектировал и устанавливал линии для нанесения трихромирования.

Я не хочу не соглашаться с кем-то, кто знает столько же, сколько вы, и привносит так много на этот сайт, но когда продукт:

  • стоит дороже,
  • сложнее в эксплуатации,
  • рискует отказом на месте,
  • выглядит не так хорошо, и
  • менее гибок в применении,

… тогда было бы не совсем справедливо отвергать медленное внедрение как полностью «проблему мышления» 🙂

В тот же период времени: кислотный цинк стал большим успехом, как и щелочной нецианидный цинк, трехвалентные хроматы, высокоразбавляемая медь, порошковое покрытие, покрытие из цинкового сплава для замены кадмия, покрытие из белой бронзы вместо никелирования, два- ступенчатое анодирование и другие процессы отделки металла.Люди быстро приняли эти улучшения — почему в любой из этих областей нет проблем с «мышлением»?

Медленное внедрение трехвалентного хромирования в основном объясняется ограниченными реальными преимуществами продукта, а не главным образом мышлением. Если произойдет революционный прорыв, он взлетит. Если будет только постепенная эволюция, внедрение будет продолжаться медленными темпами, потому что металлический хромированный слой совершенно безопасен, нужно хорошо управлять только опасностями на рабочем месте и экологическими опасностями, связанными с шестивалентным хромом, а это далеко не невозможно.


Тед Муни, P.E.
finish.com — Пайн-Бич, Нью-Джерси
Стремление к жизни Алоха


2005

Привет, Тед

Думаю, ты прав. 25 лет назад использование трехвалентного хрома было действительно сложным решением. Прямо как щелочные цинки того времени.

Трехвалентный хром: Разработки в США и Европе теперь включают нерастворимые полублагородные металлические аноды, устраняющие мембраны и многие сложные элементы управления, столь необходимые в старых процессах.

Трехвалентный хром еще не из леса, но его переместили на окраины города, и теперь он работает намного проще.

Этот бизнес мышления — это то, с чем сталкиваешься, когда процесс, который уже долгое время настраивался, внезапно показывает улучшение, и ребята, которые делают это, сталкиваются с людьми, которые однажды попробовали это, но не сработало. Убедить однажды сожженного — настоящая задача.

У меня в Индии есть несколько хорошо информированных друзей, которые говорят мне, что щелочной цианид, свободный цинк, не будет работать в Индии.Это уже работает. Но у людей есть сомнения.

У меня есть еще более информированные руководители компаний, которые заявляют, что Trivalent chrome не работает. Когда это уже доказано в США и Европе.

Так что все зависит от того, во что человек верит.

Вы стоите на проторенных дорогах и наблюдаете, как падает прибыль, или совершаете образованные прыжки в менее известные области и делаете это по-другому.

Перспектива или образ мышления?

Спасибо, что остались до конца.
С уважением


Асиф Нури [реш.]
— Нью-Дели, Индия
С глубоким сожалением сообщаем, что Асиф скончался 24 января 2016 г. .

Хромирование

Почему хромирование моих колес отслаивается? Могу ли я остановить ржавчину? Что такое Hard Chrome? Dip Chrome? Показать Chrome? Тройной хром? Черное хромирование? Цвет хром? Читать дальше . . .

Что такое «Chrome»

Хром — это жаргонное название хрома, одного из 92 природных химических элементов. Хром — это металл, но он бесполезен как твердое чистое вещество. Вещи никогда не делаются из цельного хрома. Скорее, когда вы слышите, что что-то хромовое, на самом деле имеется в виду то, что на объекте есть тонкий слой хрома, хромовое покрытие (основная часть объекта обычно состоит из стали, но иногда из алюминия, латуни, меди, пластик или нержавеющая сталь).

Причиной случайной путаницы является тот факт, что люди могут описывать любую блестящую поверхность как «хром», даже если она не имеет ничего общего с хромом. Например, ярко отполированные алюминиевые детали мотоциклов, оснастка лодок из электрополированной нержавеющей стали, воздушные шары и шлемы из майлара с вакуумной металлизацией, полублестящие окрашенные колеса и никелированные стеллажи для духовки иногда называют «хромовыми».

Действительно, не всегда легко отличить настоящее хромирование от других покрытий, если детали не расположены рядом.Однако, когда хромированная отделка находится рядом с другой яркой отделкой, другая отделка обычно не очень выгодна 🙂

Хромирование является более отражающим (более ярким), более голубым (менее бледным, сероватым или желтоватым) и более зеркальным (отражение более глубокое, менее искаженное, больше похоже на зеркало), чем другие покрытия. Приложите один конец рулетки к яркому покрытию и посмотрите, сколько дюймов цифр вы можете четко прочитать в отражении — вы можете увидеть, как надписи на небе четко отражаются на высококачественном хромированном покрытии.И есть трудно определить «блеск» хромирования, которого нет почти ни в чем другом.


В чем разница между «хромированием», «гальваническим хромированием», «погружением хрома», «хромированием» и т. Д.?

Ничего. Хром всегда наносится гальваническим способом, он никогда не расплавляется на детали, как шоколад на клубнике, не распыляется, как краска, или не наносится иным способом, кроме гальваники. Однако обратите внимание на предыдущий абзац, что все, что немного отражает, не обязательно является настоящим хромом.


Значит, все хромирование примерно одинаково?

Не совсем так. Существует два основных применения хромирования: «твердое хромирование» (иногда называемое «инженерное хромирование» или «функциональное хромирование») и «никель-хромовое покрытие» (иногда называемое «декоративным хромированием»).


Жесткое хромирование

Большинство людей не знакомы с твердым хромированием. Твердое хромирование — это хромирование, которое было нанесено как довольно тяжелое покрытие (обычно измеряемое в тысячных долях дюйма) для обеспечения износостойкости, смазывающей способности, удержания масла и других целей «износа».Некоторыми примерами могут служить штоки гидроцилиндров, ролики, поршневые кольца, поверхности пресс-формы, направляющие резьбы, отверстия для пистолета и т. Д. «Твердый хром» на самом деле не тверже, чем другие хромированные покрытия, его называют твердым хромом, потому что он достаточно толстый, чтобы выдерживать твердость. На нем можно выполнить измерения, в то время как декоративное хромирование имеет толщину всего лишь миллионные доли дюйма и при проведении испытания на твердость ломается, как яичная скорлупа, поэтому его твердость невозможно измерить напрямую.

Жесткое хромирование почти всегда наносится на изделия из стали, обычно закаленной стали.Он имеет металлический вид и может быть блестящим, но не обязательно декоративным. Жесткое хромирование — это не та отделка, которую вы хотели бы нанести на колесо или бампер.


Компоненты с твердым хромированием, любезно предоставлены U.S. Chrome Corporation, Нью-Йорк

Существуют вариации даже в отношении твердого хромирования: некоторые покрытия оптимизированы, чтобы быть особенно пористыми для удерживания масла, другие — «тонким плотным хромом» и так далее.

Многие магазины, занимающиеся твердым хромированием, вообще не занимаются нанесением других покрытий, потому что их бизнес предназначен для удовлетворения только технических потребностей, связанных с износом.Если магазин говорит, что они делают «только твердый хром», у него нет услуг, которые интересовали бы большинство потребителей.


Декоративное хромирование

Декоративное хромирование иногда называют никель-хромовым покрытием, потому что оно всегда включает гальваническое покрытие никелем объекта перед нанесением хрома (иногда оно также включает гальваническое покрытие объекта медью перед нанесением никеля). Никелирование обеспечивает гладкость, большую устойчивость к коррозии и большую часть отражательной способности.Хромирование исключительно тонкое, измеряется не тысячными, а миллионными долями дюйма.

Когда вы смотрите на декоративную хромированную поверхность, такую ​​как хромированное колесо или бампер грузовика, большая часть того, что вы видите, на самом деле является эффектом никелирования. Хром добавляет немного голубоватого оттенка (по сравнению с слегка желтоватым оттенком никеля), защищает никель от потускнения, минимизирует царапины и симбиотически способствует устойчивости к коррозии.Но дело в том, что без блестящего ровного никелевого грунтовочного покрытия у вас не было бы устойчивой к ржавчине, отражающей, декоративной поверхности.

Кстати, такого понятия как «декротиф хромирование» не существует. Это просто неправильное написание слова «декоративный».


«Жертвенные» покрытия по сравнению с «барьерным слоем» и почему качество имеет решающее значение для хромирования

Первое отступление: некоторые читатели могут быть знакомы со сменными цинковыми анодами, используемыми на кораблях и подвесных моторах для защиты корпуса или мотора от коррозии.Цинковые аноды жертвуют собой ради защиты стали. Цинк является «анодным» по отношению к стали, и это означает, что, когда сталь подвергается атаке и вот-вот потеряет электроны (что приведет к окислению стали и превращению ее из твердого металла в ржавчину), электроны будут течь от цинка к сталь, чтобы поддерживать баланс и защищать его, поэтому цинк подвергается коррозии, а не позволяет стали коррозировать. Оцинкованные кровельные материалы покрыты цинком и действуют точно так же: сталь достаточно защищена от коррозии, если на ней остается немного цинка, чтобы жертвовать собой.

Можно ли использовать никелевый анод или хромовый анод вместо цинкового анода для защиты стального корпуса лодки от коррозии? Точно нет! Сталь «анодна» никелю, а не наоборот. Ток течет в неправильном направлении. Сталь пожертвует собой ради защиты никеля и хрома. Итак, теперь представьте стальной предмет, покрытый никелем и хромом, но с пористостью или отверстиями в никелевом покрытии … сталь ржавеет, жертвуя собой, пытаясь защитить никель! Если вы видели захламленную крысоловку 50-летней давности в виде грузовика или автомобиля, возможно, вы видели бамперы с тонкими кусками изогнутого никелевого хрома и почти без стали, где раньше был бампер.

В отличие от «жертвенных» покрытий, таких как цинкование или гальваника, где пористость или отверстие или оголенный край могут не иметь большого значения, пористость в никель-хромовом покрытии — это катастрофа, которая не только не защищает сталь, но и значительно ускоряет коррозию. из стали. Хромирование — это покрытие «барьерного слоя»; как только барьер пробит отверстием, очень быстрое ржавление неизбежно. Низкое качество хромирования с отверстиями или пористостью намного хуже, чем полное отсутствие покрытия; покрытие электрохимически заставляет основную сталь ржаветь.

Покрытие плохого качества, на котором уже появляются незначительные признаки ржавчины при покупке, является производственным браком; верни его и не позволяй им приставать к тебе о «химикатах в твоей ванной»! Именно они решили распространять дефектные товары; дорогой возврат — единственный способ повлиять на их политику продажи мусора.


Модные слова: «Показать хром», «Тройное хромирование», «Двойной никель-хром»

«Показать хром» означает хром, который достаточно хорош, чтобы стать победителем автомобильной выставки.Хотя большинство OEM-производителей полагаются на «самовыравнивающееся» свойство никелирования для придания достаточной отражательной способности грубо отполированной стали, любители хрома считают, что ключ к «проявлению хрома» заключается в том, чтобы сначала покрыть изделие медной пластиной, а затем отполировать медь до полный блеск перед началом никелирования.

Независимо от того, начинаете ли вы с голой стали или полированной меди, следуют как минимум два слоя покрытия — слой никеля и слой хрома. Но для качественного покрытия обычно требуется два слоя никеля.

Продавцы всегда ищут преимущества, и они будут использовать любые хорошо звучащие термины, которые им сойдут с рук! Нет никаких законов, определяющих, что на самом деле означает тройное хромирование, поэтому продавцы будут склонны называть свою услугу «тройным хромированием», если всего 3 слоя любого вида покрытия, или «четырехслойным хромированием», если есть 4. Итак, эти термины мало что значат.

Кстати, трихром — это , а не , сокращение от тройного хрома, а шестигранный хром — это , а не , означает шесть слоев.Но об этом чуть позже . . .

Самая важная проблема для долговечного хромирования для использования вне помещений, например, на автомобиле, заключается в том, что оно должно иметь по крайней мере два слоя никелирования перед хромом: а именно полублестящий никель, а затем блестящий никель. Причина этого кроется в обсуждаемых нами проблемах анодной коррозии. Блестящий никель является анодным по отношению к полублестящему никелю и защищает его в жертву, распределяя силы коррозии вбок, вместо того, чтобы позволить им проникнуть в сталь.Производители оригинального оборудования требуют очень тщательного контроля над этим фактором, и есть тест (тест STEP, разработанный Chrysler), который крупные магазины проводят ежедневно, чтобы убедиться в правильном потенциале. Тщательный контроль над этой проблемой, вероятно, является основной причиной того, что сегодняшнее хромирование намного дольше, чем прежнее. Если реставрационная мастерская предлагает только однослойное никелирование, они должны нанести действительно очень тяжелое покрытие, чтобы гарантировать устойчивость к коррозии, потому что любая пористость или точечное отверстие разрушит основную сталь.

Эксперты спорят, обеспечивает ли медное покрытие какую-либо дополнительную коррозионную стойкость, но с медным покрытием или без него, хром поверх единственного тонкого слоя никеля не выдержит серьезного воздействия транспортного средства! Профессионалы отрасли называют два слоя никеля «дуплексным никелевым покрытием», и это было бы гораздо более подходящим термином, чем «тройной хром» и тому подобное.


Цвет Хром

За исключением черного хрома, цветного хрома не существует.Скорее, эти цветные покрытия представляют собой полупрозрачные краски, нанесенные поверх слоя крошечных алюминиевых чешуек, и их следует называть «краской под хром»; подробнее об этом позже.

Некоторый «черный хром», вероятно, является «краской под хром», но настоящее черное хромирование достигается с помощью загрязняющих веществ, которые превращают металл в дымчато-серый или полностью черный. Черный хром может быть декоративной отделкой для автомобильных деталей или матовым покрытием для неотражающих покрытий на микроскопах и оптическом оборудовании, или отличным покрытием для солнечных коллекторов.У нас есть отличный подкаст-интервью о черном кроме.


Реставрационные работы

Хромирование — это не просто погружение изделия в резервуар, это длительный процесс, который часто начинается с утомительной полировки и полировки, затем очистки и кислотного погружения, цинкования (если деталь алюминиевая) и меднения. Для достижения максимальной отражательной способности «Show Chrome» за этим последуют полировка меди для получения идеальной гладкости, очистка и снова кислотное погружение, нанесение большего количества меди, а затем два или три различных типа никелирования, и все это до того, как будет выполнено хромирование.Промывание необходимо между каждым шагом.

Когда предмет нуждается в «повторном хромировании», поймите, что на самом деле нужно: удаление хрома, удаление никеля (и меди, если применимо), затем полировка всех царапин и дефектов (их нельзя покрыть и любые царапины появятся после нанесения покрытия), затем покрытие медью и «полировка кашицы», чтобы втиснуть медь в любые крошечные ямки, а затем начать весь процесс, описанный выше.

К сожалению, простая замена покрытия на старую деталь может стоить в несколько раз больше, чем стоимость замены.Это старая история о стоимости рабочей силы. Новый элемент требует гораздо меньше подготовительной работы, и оператор или машина могут обрабатывать десятки идентичных деталей одновременно, тогда как сочетание старых деталей не может обрабатываться одновременно, а должно обрабатываться по одному элементу за раз. Если слесарщику придется потратить на ваши детали целый день, не ожидайте, что это будет стоить меньше, чем то, что сантехник или механик взимали бы с вас за день своего времени.

Вздутие, шелушение хрома?

Если хромовое покрытие отслаивается, это практически всегда производственный дефект из-за недостаточной адгезии покрытия к основанию.Хотя условия воздействия, безусловно, могут повредить хром, обесцветить его или оставить ямки, они не заставят его отслоиться! Мастерской по нанесению покрытий может быть очень сложно добиться хорошей адгезии к некоторым вещам (чаще всего к легкосплавным дискам, потому что они не из чистого алюминия), но если они не могут этого сделать, они не должны продавать их.

Три примера отслаивания и вздутия хрома на колесах

Если на ваших деталях отслаивается хром, вам следует жаловаться, и вас не пугает чушь о химикатах в гараже, о том, как часто вы моете колеса и т.Повторим еще раз, мы уверены: отслаивание хрома практически всегда является производственным дефектом.


Сделай сам?

Лучший способ хромирования чего-либо — это отнести это в магазин хромирования. Эта отрасль очень ориентирована на работу в мастерских, где опытные люди готовы обработать ваши детали. Прежде чем серьезно задуматься о том, чтобы сделать это самостоятельно, вот немного пищи для размышлений —


Правила

Гальваника была первой в нашей стране отраслью с категорическим регулированием.Итак, что означает «категорически регулируемый»? Это означает, что все отходы этой отрасли — даже очень разбавленная промывочная вода — по закону подлежат регулированию, поскольку относятся к категории гальванических покрытий, даже если конкретное вещество настолько разбавлено, что является безвредным или безвредным. питьевой. Смешайте отходы с другими отходами, и вся масса будет опасной (см. «Правила смешивания» EPA). Бывший губернатор Нью-Джерси, возможно, сказал это лучше всего: «Токсичность — это вопрос закона, а не мнения».

В свою очередь, это означает, что вы не можете слить ни капли воды из шланга без предварительной обработки и разрешений; это означает, что вы не можете никуда унести свое плохое решение без проявления опасных отходов; Значит, и без разрешений накопить его нельзя.Наконец, это означает, что, поскольку вы создали отходы, вы несете за них вечную юридическую ответственность независимо от того, сколько вы тратите на их удаление.

(Почему вы все еще несете ответственность даже после того, как заплатили хорошие деньги за утилизацию? Потому что правительство считает, что в противном случае появятся однодневные компании по утилизации отходов, которые будут продавать свои услуги дешево и исчезнут. Таким образом, это ваша проблема не их.)

Но подпадаете ли вы под действие этих правил? Если вы продаете гальванические детали или услуги по гальванике, обязательно! См. EPA CFR431 и попытайтесь найти исключение — вы этого не сделаете.Если вы занимаетесь этим исключительно в качестве хобби, возможно, вам это сойдет с рук, если вам повезет. Но если канализационные власти захотят провести оценку модернизации трубопроводов, а ваши соседи знают, что вы покрываете гальванику, они, вероятно, сразу же сдадут вас. Прочтите мелкий шрифт на вашем канализационном соглашении: вам запрещено сбрасывать эти отходы в канализацию, и и ваши соседи, и канализационные власти будут очень рады, если вам придется нести расходы на ремонт или модернизацию. Возможно ли это? Нет.Это может случиться? Да.

хромовая кислота

Хромирование производится с использованием очень высококонцентрированной (около 32 унций / галлон) хромовой кислоты, H 2 CrO 4 — «шестивалентный хром» — вещество, сделавшее Эрин Брокович нарицательным. Если у соседского ребенка по какой-либо причине развивается рак и его / ее родители узнают, что вы хромировали, Бог поможет вам. Заводы, которые используют этот материал, требуют очистки выхлопных газов, им требуются средства для подавления дыма, которые контролируются каждый день.Рабочим требуется медицинское наблюдение (частые анализы крови на абсорбированный хром).

Если вы незаконно утилизируете хромовую кислоту, вас, вероятно, поймают, потому что она очень легко выщелачивается через землю и обнаруживается в водоносном горизонте, и ее не только легко обнаружить, но и увидеть при 1 миллионной доле, а также во всех скважинах и водоносных горизонтах. водоснабжение контролируется на наличие хрома.

На пол гаража уронили стакан? Этого может быть достаточно, чтобы отравить все колодцы вокруг вас, а в полисе домовладельца у вас нет «страховки от загрязнения».

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.