Кадмиевые покрытия.

ПОИСК

Кадмиевые покрытия.
    Кадмиевое покрытие, так же как и цинковое, применяется главным образом для защиты черных металлов от коррозии. Однако, если цинковое покрытие почти при всех условиях является анодным, то кадмиевое покрытие в одних условиях может быть анодным, а в других — катодным. В растворах, содержащих хлориды, кадмий является анодом по отношению к железу.

Поэтому кадмиевые покрытия могут применяться для защиты изделий, работающих в морских условиях. Этому благоприятствует также и го обстоятельство, что кадмий химически устойчивее цинка. [c.170]
    При электролитическом кадмировании детали, площадь которой 1,4 дм , за 32 мин получено кадмиевое покрытие толщиной 18 мкм.

При этом на катоде выделилось 37,8 мл Hj, (объем приведен к нормальным условиям). [c.

208]

    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]

    Кадмиевые покрытия используются для защиты от коррозии деталей, работающих в условиях контакта с морской водой или растворами хлористых солей.

По сравнению с цинковыми покрытиями кадмиевые более устойчивы в кислых и нейтральных средах (за исключением минеральных кислот), не растворяются в щелочах. Они используются также для защиты от коррозии и коррозионного растрескивания деталей из высокопрочных и пружинных сталей.

Кадмий используется для нанесения покрытий на болты, гайки и другие детали, имеющие резьбу и подвергающиеся частой разборке и сборке. [c.86]

    Из за высокой стоимости кадмия эти покрытия применяются значительно реже чем цинковые покрытия Однако в некоторых случаях (защита изделий работающих в морских условиях герметичность резьбовых соединений) возникает необходимость в нанесении кадмиевых покрытий [c.92]

    Из металлов подгруппы цинка (2п, С(1, Нд) наиболее широко в гальванотехнике используют цинк, в меньшей степени —кадмий. Область применения кадмиевых и цинковых покрытий в значительной степени определяется защитными и физико-механическими свойствами цинка и кадмия.

Основной областью использования цинковых и кадмиевых покрытий является защита стальных деталей от коррозии. Несмотря на относительно высокий нормальный потенциал —0,76 В, металлический цинк является довольно коррозионностойким в атмосферных условиях.

Так как потенциал цинка имеет более отрицательное значение, чем потенциал железа, то при контакте цинка с железом и наличии влаги образуется гальванический элемент, в котором железо служит катодом. Таким образом, покрытие цинком защищает сталь не только механически, но и электрохимически.

В случае повреждения цинкового покрытия на небольшом участке железо корродировать не будет. [c.280]

    Ограничениями в использовании кадмия является его высокая стоимость и дефицитность. В последние годы на ряде производств ограничено применение кадмиевых покрытий (вплоть до полного их исключения) вследствие высокой токсичности соединений кадмия. Поскольку кадмиевые покрытия более стойки в среде, содержащей ионы хлора, кадмирование используют для защиты черных и цветных металлов, соприкасающихся с морской водой, растворами солей. Кадмий более пластичный металл, чем цинк, поэтому кадмирование используется для защиты наиболее ответственных резьбовых изделий. Однако в последнее время все шире используют и цинковые покрытия. В промышленных условиях для создания электрохимической защиты предпочитают цинковые покрытия. Цинкованию подвергают не только готовые изделия, но и стальные листы, ленту. Цинковое покрытие часто применяют для защиты от коррозии водопроводных труб и запасных емкостей. В мягкой воде цинковое покрытие защищает сталь хуже, чем в жесткой. В горячей непроточной воде (свыше 70 °С) цинковое покрытие не обеспечивает надежной защиты стали от коррозии, так как в этих условиях цинк защищает сталь лишь механически. [c.281]

    Кадмиевые покрытия применяют для защиты от коррозии деталей машин и приборов, эксплуатируемых в закрытых помещениях, для покрытия электрических контактов, так как он поддается пайке и обладает низким контактным сопротивлением, для покрытия различных деталей (пружин, крепежа и др.), работающих в условиях морского климата. [c.175]

    Кадмиевые покрытия наносят на сталь, медь, алюминий и их сплавы. В качестве подслоя используют медь, латунь или никель. В зависимости от условий эксплуатации минимальная толщина кадмиевых покрытий колеблется в пределах 6 — 24 мкм. [c.175]

    Кадмиевое покрытие по меди и ее сплавам Применяется в условиях тропического климата с целью снижения вредного воздействия неблагоприятной гальванической пары между металлами (сплавами) сопрягаемых деталей [c.915]

    Резьбовые и нерезьбовые нормали и детали, для которых кадмиевое покрытие толщиной 21 мк по условиям сопряжения или конструктивным особенностям ие приемлемо [c.934]

    Кадмиевое покрытие также имеет протекторный характер по отношению к железу, но возникающая разность потенциалов меньше, чем между железом и цинком. Кадмий, по-видимому, лучше, чем цинк, противостоит коррозии в морских условиях хлорид кадмия менее растворим и поэтому, вероятно, обладает лучшими защитными свойствами.

Стойкость кадмиевых покрытий в промышленных атмосферах хуже, чем цинковых в этой среде основной формой продуктов, коррозии являются сульфаты (см. разд. 2.7), а сульфат кадмия более растворим.

Кадмиевые покрытия превосходят цинковые во влажных условиях внутри помещений их коррозия в этих средах подчиняется параболическому закону, а цинковых — линейному закону. [c.151]

    Если учесть, что железо имеет большую склонность к пассивации, то понятно, почему несмотря на его несколько более отрицательный равновесный потенциал (—0,44 В) по сравнению с кадмием, в большинстве практических условий кадмий оказывается анодным по отношению к железу.

Это ясно из сравнения их стационарных потенциалов. Например, в морской воде для кадмия =—0,5 В, в то время как для железа Е=—0,36 В. Поэтому кадмиевые покрытия с полным основанием рассматривают как анодные в отношении стали и даже в отношении алюминиевых сплавов. [c.

295]

    Защитные свойства металлических покрытий определяются как коррозионной стойкостью самого материала покрытия, так и качеством покрытия (пористостью, сплошностью, толщиной и др.) Наибольшее применение для защиты стальных конструкций в атмосферных условиях нашли цинковые и кадмиевые покрытия. Результаты многочисленных натурных и ускоренных испытаний позволили Л. А.

Шувахиной рекомендовать справочные данные о скорости коррозии (или сроках службы) кадмиевых и цинковых покрытий на стали в различных климатических зонах при наличии в атмосфере оксидов серы и хлор-ионов (табл. 13) [92]. Из приведенньих данных следует, что скорость коррозии цинкового покрытия может изменяться в зависимости от климатического района в сотни раз. [c.

93]

    Если поверхностный слой более электроотрицателен, чем основа сплава, то, смещая потенциал непокрытых участков в отрицательную сторону, он может в определенных условиях оказывать катодную электрохимическую защиту, действуя как протектор. Таким примером служат цинковые или кадмиевые покрытия по железу в условиях атмосферы или в нейтральных средах. Это так называемая анодная модификация поверхности. [c.324]

    Толщина кадмиевых покрытий должна быть такой же, как и цинковых, а для жестких условий — в 1,5—2 раза больше для защиты от морской воды — 40—50 мк. [c.355]

    Известно, что кадмиевые покрытия прекрасно зарекомендовали себя на океанских судах, в портах при обильном действии брызг морской воды в районах с умеренным и тропическим климатом и, наоборот, оказались неустойчивыми в условиях тропических лесов.

Необъяснимая на первый взгляд усиленная коррозия кадмиевых покрытий в джунглях теряет свою загадочность, если вспомнить о критической влажности, которая для солей кадмия составляет 85—89%. Такая, влажность не всегда бывает на море и всегда существует в джунглях.

Кроме этого, в отличие от цинка кадмий покрывается тонкой, но плотной пленкой окислов, которая разрушается сернистым ангидридом и слабыми органическими кислотами и не разрушается или слабо разрушается солевыми растворами [70, с. 67]. [c.217]

    Большое количество деталей двигателей внутреннего сгорания работает в условиях воздействия нагретых до температуры 100° дизельного топлива и масла.

Применение свинцовых и цинковых покрытий для таких деталей неэффективно вследствие их низкой коррозионной стойкости по отношению к органическим кислотам дизельного топлива при повышенной температуре.

Оловянные и кадмиевые покрытия в этих условиях более надежно защищают стальные детали от коррозии. Однако олово и кадмий относятся к числу дефицитных и дорогостоящих металлов. [c.141]

    Коррозионная стойкость покрытий на основе цинка с незначительным содержанием кадмия в указанных условиях оказалась невелика.

При доведении содержания кадмия в покрытии до 60% его сопротивляемость коррозии становится равной коррозионной стойкости кадмиевого покрытия.

При дальнейшем увеличении содержания кадмия (до 80 и более процентов) стойкость против коррозии покрытий становится большей, чем кадмиевых. [c.192]

    Кадмиевое с хроматным рованием пассиви- 9 Резьбовые и нерезьбовые нормали и детали, для которых кадмиевое покрытие толщиной 21 мк по условиям сопряжения или конструктивным особенностям не приемлемо  [c.934]

    Для наружных поверхностей приборов охлаждения камер, воздухоохладителей и испарителей, изготовленных из стали и меди, наиболее целесообразны цинковые покрытия, сохраняющие защитное действие даже при частичном разрушении их целостности. Для поверхностей, омываемых морской водой, более устойчивыми являются кадмиевые покрытия. Олово в условиях влажной воздушной среды не является анодом по отношению к стали и электрохимически ее не защищает. [c.217]

    Резьбовые и нерезьбовые детали, для которых кадмиевое покрытие толщиной 2 мк по условиям сопряжения или конструктивным особенностям неприемлемо Кадмиевое с хроматным пассивированием 9  [c.82]

    Покрытие кадмием имеет серебристо-серый цвет, который в процессе эксплуатации темнеет. Изделия, покрытые кадмием и работающие в условиях морской и речной воды, а также в тропических условиях, лучше защищены от коррозии, чем покрытые цинком, так как кадмий обладает значительно большей химической стойкостью, чем цинк.

Толщина кадмиевых покрытий определяется характером коррозионной среды и предполагаемым сроком службы изделия. Для защиты от коррозии изделий, работающих в речной воде, содержащей большое количество ионов хлора (хлоридов), толщина кадмиевого покрытия должна быть не менее 40—50 мкм, в морской воде 50—55 мкм, в атмосфере, не загрязненной промышленными газами, 25—30 мкм.

Кадмий хорошо выдерживает развальцовку, вытяжку и изгиб. [c.254]

    Кадмиевое с хро-матпрованисм Сгаль 1 ВЧ в 30-36 Детали, находящиеся во влажной атмосфере или в морских условиях Цвет кадмиевых покрытий без хроматирования—серебри сто-белый с синеватым оттенком, с хромпти- [c.916]

    Кадмиевые покрытия получают почти исключительно электро-осаждением. Разница в потенциалах между кадмием и железом не столь велика, как между цинком и железом, следовательно степень катодной защиты стали покровным слоем кадмия с ростом размера дeфeкtoв в покрытии падает быстрее.

Меньшая разность потенциалов обеспечивает важное преимущество кадмиевых покрытий применительно к защите высокопрочных сталей (твердость Яр > 40, см. разд. 7.4.1).

Если поддерживать потенциал ниже значения критического потенциала коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), но не опускаясь в область еще более отрицательных значений, отвечающую водородному растрескиванию, то кадмиевые покрытия надежнее защищают сталь от растрескивания во влажной атмосфере, чем цинковые.

Кадмий дороже цинка, но он дольше сохраняет сильный металлический блеск, обеспечивает лучший электрический контакт,, легче поддается пайке и поэтому нашел использование в электронной промышленности. Кроме того, он устойчивее к воздействию водяного конденсата и солевых брызг. Однако, с другой стороны, кадмиевые покрытия не столь устойчивы в атмосферных условиях, как цинковые покрытия такой же толщины. [c.238]

    Согласно ГОСТам устанавливаются минимальные толщины покрытий на окончательно изготовленных изделиях. Так, для цинковых и кадмиевых покрытий на стали рекомен)1уется толщина покрытия в зависимости от условий эксплуатации от 5 до 30 мк. Суммарная толщина многослойных покрытий медь — никель или никель — медь —никель изменяется в пределах 10—45 мк и т. д. [c.236]

    Применение кадмиевых покрытий ввиду высокой стоимости и дефицитности ограничено, их используют в основном в хлорсодержащих средах при условии, что значительный защитный эффект достигается при небольшой толщине слоя.

В промышленной атмосфере скорость коррозии кадмия сопоставима со скоростью коррозии цинка, в приморской атмосфере тропических районов она в 1,5-2 раза ниже.

Коррозионная стойкость металлических покрытий в атмосфере зависит от поверхностных защитных пленок, формирующихся на металле под действием аэрохимических и метеорологических условий, их морфологии, а также от состава продуктов коррозии, которые зависят в свою очередь от примесей в атмосфере. [c.52]

    По своим защитным свойствам кадмиевое покрытие близко к Цинковому н относится к анодным.

Но так как потенциалы кадмия и желе, за близки, то при эксплуатации изделий из стали, покрытых кадмием, в зависимости от состава окружающей среды, характер защитного действия кадмиевого покрытия меняется.

Защитные свойства кадмиевых покрытий высокие в условиях воздействия атмос( )еры или жи 1кой среды, содержащей хлориды, при контакте с алюминием илн магаием. [c.64]

    Тнтан I его сплавы могут охрупчиваться иод действием нескольких жидких металлов, Охрунчиванне жидким металлом — одна из первых проблем в эксплуатационных условиях, вызванная сообщением о растрескивании дисков компрессора из сплава Ti—4 Al—4V в Westinghouse XJS 4 Engine [3].

Такое растрескивание происходило в результате воздействия кадмиевого покрытия болтов на деталь. Хотя рабочие температуры конструкций были близки к темиературе плавления кадмия, наблюдаемое охрупчивание могло быть вызвано и твердым кадмием, как обсуждается в дальнейшем. [c.

353]

    Использование ампулы с Ве + RaTh (0,3 кюри) с замедлением излучаемых ею нейтронов в слое трансформаторного масла позволяет определять кадмий в сплавах с другими металлами. При содержаниях > 2% d точность анализа 5% [349]. Этим же путем можно надежно измерять толщину кадмиевых покрытий при условии, что она > 0,01 мм [50]. [c.138]

    Кадмиевое с хро-матированием Сталь ВМ В 30—36 Детали, находящиеся во влажной атмосфере нли в морских условиях Цвет кадмиевых покрытий без хроматирования—серебристо-белый с синеватым оттенком, с хромати- [c.916]

    КАДМИРОВАНИЕ. Всем известна оцинкованная жесть, но далеко не все знают, что дЛя предохранения железа от коррозии применяют не только цинкование, но и кадмирование.

Кадмиевое покрытие сейчас наносят только электролитически, чаще всего в промыпшенных условиях применяют цианидные ванны.

Раньше кадмировал1Г железо и другие металлы погружением изделий в расплавленный кадмий. [c.30]

    Возможность подавления активации тепловыми нейтронами с помощью фильтров исследовали Джуле и др. [100]. Образцы облучали с помощью пневмопочты, конец которой находился во внещнем кольце топливных элементов реактора TRIGA (кольцо F). Образцы помещали в специальный челнок , экранированный бором и кадмием.

Наилучшие результаты получили с челноком из эпоксидной смолы, снаружи покрытым фильтром из бора и кадмия. Дополнительное улучшение в уменьшении активации тепловыми нейтронами дает кадмиевое покрытие внутри челнока, которое поглощает нейтроны, термализирующиеся в его стенках.

При облучении в этих условиях удельная активность составила 0,8% удельной активности, образующейся при облучении без фильтров. [c.69]

    Такое различие в изменении содержания водорода в стали с блестящим и матовым осадком может быть связано с различной водородопроницаемостью этих покрытий. Изучали водородопроницаемость блестящих и матовых кадмиевых покрытий толщиной 9—13 мк [62].

Кадмий осаждали на одну сторону металлической мембраны, а другую сторону катодно поляризовали в растворе кислоты или щелочи или подвергали воздействию газообразного водорода при 200°. Предполагалось, что в последнем случае имитируются условия прогрева, применяемые обычно для разводороживания кадмированных деталей.

Установка для изучения диффузии была сконструирована таким образом, что со стороны металлической мембраны, покрытой кадмием, создавался вакуум и в случае проникновения водорода через стальную мембрану и осадок кадмия в эту вакуумную полость, его количество могло быть измерено с помощью- манометра Мак-Леода.

Кадмий осаждали из цианистого электролита с блескообразователем и из электролита без блескообразователя, предложенного в работе [56] и позволяющего при высокой плотности тока (7,5 а дм ) получать матовые пористые осадки.

Появления водорода в диффузионной части системы не удалось обнаружить ни в одном из перечисленных выше случаев. На основании этих экспериментов был сделан вывод, чта [c.194]

    Толщина кадмиевого покрытия для работы в слабокоррозионных средах от 0,01 до 0,015 мм, в агрессивных условиях — до 0,025 мм. [c.555]

    При коррозионных испытаниях в естественных атмосферных условиях, особенно в городах и в промышленных районах, уменьшение веса кадмиевого покрытия в 2—3 раза выше, чем цинкового. Однако отчасти это объясняется большим атомным весом кадмия. Поэтому при сравнении коррозионного поведения цинка и кадмия данные лучше выражать не в граммах, а в граммэкви-валентах. [c.599]

    Н. т. Кудрявцев и Ю. Л. Державина [231 произвели коррозионные испытания цинковых, кадмиевых покрытий и покрытий сплавами Zn— d в различных условиях.

Испытания проводились в тумане раствора Na l различной концентрации, в атмосфере влажного воздуха с переменной температурой и периодическим орошением образцов в атмосфере влажного воздуха с примесью SOj.

Было установлено, что наиболее высокой коррозионной стойкостью обладают покрытия, содержащие 83% d и 17% Zn. Покрытия, имеющие более высокое содержание цинка, в тех же условиях меньше сопротивляются. коррозии. [c.193]

    Приведенные данные показывают, что в зависимости от условий эксплуатации целесообразно применение покрытий сплавами Zn— d как на основе кадмия, так и на основе цинка.

В первом случае достигается также экономический эффект за счет снижения расхода металлического кадмия.

Области применения покрытий сплавами на основе кадмия и на основе цинка должны выбираться в соответствии с областями применения цинковых и кадмиевых покрытий, проклассифицированными В. И. Лайнером и Н. Т. Кудрявцевым [23]. [c.193]

    Известно, что кадмиевооловянное покрытие, содержащее 25% Sn, имеет высокие защитные свойства при испытании в камере солевого тумана. Имеются также данные, что кадмиевооловянные покрытия, содержащие 40—60% d и запассивированные в хромовокислом растворе, обладают высокой стойкостью против коррозии.

Такие покрытия в условиях камеры солевого тумана показывают более высокую стойкость, чем кадмиевые покрытия, покрытия сплавом d—Zn (81% d, 19% Zn) с хроматным пассивированием и покрытия сплавом Sn—Zn (80% Sn, 20% Zn).

При испытании в камере тепла и влаги, имитирующем тропический климат, кадмиевооловянные пассивированные покрытия указанного состава не уступали по коррозионной стойкости Покрытиям сплавом d—Zn (81% d, 19% Zn) и сплавом Sn—Zn (80% Sn, 20% Zn) с пассивированием.

На указанных покрытиях в условиях, имитирующих тропический климат, образуются плотные нестирающиеся пленки продуктов коррозии, повышающие их коррозионную устойчивость [41. [c.199]

Источник: https://www.chem21.info/info/1290149/

Покрытия крепежных изделий

Кадмиевые покрытия.

Виды покрытий, достоинства и недостатки различных покрытий, рекомендации по выбору вида покрытия для крепежа.

В настоящее время крепежные изделия без покрытий применяются все меньше и меньше, т.к.

кроме механического воздействия, могущего вызвать разрушение крепежа, металлы, из которых изготовлены крепежные детали, разрушаются при взаимодействии с окружающей средой – этот процесс называется коррозией.

В зависимости от окружающих металл условий (температура, влажность, химический состав окружающей среды и т.д.) условия эксплуатации по подразделяются на легкие, средние, жесткие и очень жесткие.

Для защиты металлов от коррозии на них наносят различные покрытия. Кроме того, покрытия наносят для придания изделиям декоративного вида или создания специальных поверхностных свойств. Покрытия могут быть:

  • металлическими,
  • неметаллическими,
  • неорганическими,
  • порошковыми,
  • лакокрасочными,
  • пластмассовыми,
  • резиновыми.

Защитные свойства покрытий зависят от возможности взаимодействия материалов покрытий и детали.

Различаются две разновидности способов защиты – механический и электрохимический.

Механическая защита достигается за счет изолирования материала от внешней среды и эффективна только при отсутствии пор, задиров и др. повреждений покрытия.

Электрохимическая защита обеспечивается в том случае, если материал покрытия является анодным по отношению к защищаемому материалу и не зависит от пористости.

Основным видом коррозии металлов является электрохимическая, возникающая в зоне контакта двух металлов, имеющих разный электрохимический потенциал. Возникающая при наличии влаги гальваническая пара приводит к постепенному растворению металла имеющего меньший потенциал.

Покрытия, выполненные из материала, потенциал которого в данных условиях более отрицателен чем потенциал защищаемого металла, называются анодными. Анодными покрытиями для железа и его сплавов (сталь, чугун) являются покрытия из магния, алюминия, цинка, хрома.

Такие покрытия при наличии пор и задиров разрушаются сами, а защищаемый металл нет. Катодными называются покрытия, у которых потенциал более положителен, чем у защищаемого металла, для стали такими покрытиями будут: медное, никелевое, оловянное, свинцовое, серебряное, золотое.

Понятно, что анодные покрытия обеспечивают как механическую, так и электрохимическую защиту, а катодные только механическую.

Цинк – самое распространенное антикоррозионное покрытие хорошо анодно защищает сталь в атмосферных условиях и в пресной воде при нормальных и низких температурах, но при высоких температурах, в агрессивных средах его потенциал меняется в сторону увеличения и может превысить потенциал железа.

Черный цинк и Желтый цинк – это цинковое покрытие с определенной пассивацией. У черного цинка коррозионная стойкость, чуть меньше чем у желтого цинка. По сложившейся практике, можно уверенно сказать.

что коррозионная стойкость желтого цинка несущественно выше чем у черного и выбор покупателя чаще зависит от необходимости использовать крепеж определенного цвета, нежели от его антикоррозионных свойств.

Заказать оцинкованные изделия вы можете тут:

Цинковые покрытия с желтым хроматированием

Защитные свойства цинковых покрытий значительно усиливаются при обработке оцинкованных изделий в пассивирующих растворах. Практически весь гальванический цинк проходит такую обработку. Существует большое разнообразие конверсионных пленок на цинковых покрытиях: бесцветные, радужные (жёлтые), оливковые, черные, которые отличаются не только внешним видом, но и коррозионной стойкостью.

Обработка цинковых покрытий в растворах, содержащих соединения хрома (VI) получила название хроматной пассивации или т.н. жёлтого хроматирования., т.к. в состав образующихся конверсионных слоев входят хроматы – соли хромовой кислоты. Толщина конверсионного слоя составляет порядка 0,5 мкм.

К достоинствам жёлтого хроматирования следует отнести высокую коррозионную стойкость конверсионных слоев и способность к «самозалечиванию» плёнки после механических повреждений.

Гальванические цинковые покрытия с жёлтым хроматированием, изготовленные в соответствии с требованиями стандарта ISO 4042, при жёстких климатических испытаниях в морском соляном тумане (по стандарту ISO 9227) выдерживают 72 часа до наступления коррозии цинка и 120 часов до наступления коррозии стали. В сравнении с этим гальванические цинковые покрытия без пассивации или с бесцветной пассивацией выдерживают всего 24 часа до наступления коррозии цинка и 72 часа до наступления коррозии стали.

Таким образом, у гальванических цинковых покрытий с жёлтым хроматированием коррозионная стойкость и долговечность в 2,5 – 3 раза выше, чем у гальванических цинковых покрытий без пассивации или с бесцветной пассивацией.

Кадмий – образует катодное покрытие по отношению к железу в атмосфере или в пресной воде, но в морской воде кадмиевое покрытие является анодным.

Следует помнить, что не всякое анодное покрытие и не во всех случаях оказывается удовлетворительным, т.к. оно само также не должно слишком быстро разрушаться.

Так, например, цинковое покрытие, широко применяемое для защиты от коррозии в средних географических широтах, оказывается нестойким в тропическом климате.

Причиной этого служит интенсивное растворение и смывание водой и влагой воздуха слоя солей цинка, образующегося на поверхности при коррозии. В результате этого происходит обнажение глубинных слоев металла, и скорость коррозии не замедляется.

Рассмотрим особенности и способы применения наиболее распространенных видов покрытий крепежных изделий. Для крепежных изделий применяются:

  • металлические (цинковые, кадмиевые, медные и т.д.),
  • неметалические неорганические (окисные, фосфатные),
  • лакокрасочные покрытия.

Из металлических покрытий в мировой практике наиболее широко в мировой практике применяются цинковые. Их широкое применение для защиты стальных и чугунных изделий обусловлено в основном двумя причинами.

Первая – высокая природная стойкость самого цинка вследствие образования на цинке в коррозионной среде защитных пленок из продуктов коррозии, вторая – высокая анодность защиты при температуре до 70°С. При более высоких температурах цинк защищает сталь только механически.

Защитные свойства цинковых покрытий определяется как их толщиной, так методом их нанесения.

Цинковые покрытия, полученные различными методами, отличаются по равномерности, строению, плотности, составу и т.п. Горячий способ позволяет получить покрытие большой толщины (50…

150 мкм), но эта толщина колеблется в значительных пределах и точная регулировка его невозможна. Отсюда высокие потери металла, порой недостаточное качество покрытия.

На параметры основного металла (самой крепежной детали) горячая оцинковка практически не влияет, но размеры детали могут заметно измениться.

Экономия металла при электролитическом методе покрытия составляет до 50%, при этом повышается твердость покрытия (500…600 Н/мм2) и его однородность, обеспечивается высокая степень чистоты осажденного цинка и повышенная химическая стойкость, но толщина покрытия невелика (5…35 мкм).

Кроме того, при электролитическом цинковании происходит наводороживание и как следствие охрупчивание основного защищаемого металла.

Оба метода являются экологически вредными, и перед производителями постоянно стоит проблема утилизации отходов. Всех недостатков лишен метод – шерердизации, применяемый, к сожалению, производителями крепежа пока достаточно редко.

Для повышения коррозионной и механической стойкости цинковые покрытия часто подвергают хроматированию (пассивированию) или фосфатированию. Для желтого (хроматного) пассивирования оцинкованные изделия погружают в растворы хромовой кислоты или ее солей.

Образующаяся хроматная пленка представляет собой соединения хрома и цинка, защитные свойства которой практически не изменяются даже при наличии на ней механических повреждений (царапин, рисок и т.п.). После хроматного пассивирования покрытия приобретает желтую или зеленовато-желтую окраску с радужным оттенком.

Фосфатирование цинковых покрытий применяется на крепежных изделиях редко в основном при необходимости их последующего окрашивания.

Крепежные изделия с цинковым покрытием полученным горячим или электролитическим способом без хроматирования или фосфатирования пригодны для использования в легких или средних условиях эксплуатации, с дополнительной обработкой или окрашенные – в любых. Шерардированные крепежные изделия работают в любых условиях.

Кадмирование крепежных изделий производится редко. Кадмий и его соединения очень токсичны, и во многих странах кадмирование запрещено. Цвет, механическая прочность и ряд других показателей кадмиевых покрытий близки к цинковым.

Покрытия кадмием также могут подвергаться хроматированию и фосфатированию. Защитные свойства кадмиевых покрытий в обычных условия ниже цинковых, но в морских условиях и при сильной конденсации водяного пара такие покрытия применяются и поныне.

Никелевое покрытие является катодным по отношению к стали и защищает ее только механически. Для никелирования крепежных деталей применяют колокольные ванны или ванны с вращающимися барабанами с электролитом, основным компонентом которого является сернокислый никель.

Никелевые покрытия имеют привлекательный декоративный вид (хотя со временем тускнеют), но снижают механические свойства стали и имеют малую коррозионную стойкость. В этой связи никелированные крепежные изделия – редкость, хотя и используется например в мебельной промышленности.

Так же крайне редко применяется для крепежных изделий хромирование, которое, имея высоэстетичный вид, почти вдвое снижает предел выносливости покрытой им стали без специальных операций предварительной подготовки металла.

Хроматирование применяется либо как декоративное, либо как износостойкое, в связи с низким коэффициентом трения хрома. Для декоративных целей также может применяться на крепежных изделиях латунирование, в частности для деталей мебельного крепежа (шурупы, винтовые стяжки и др.

), антикоррозионные свойства которого крайне низки.

Среди неметаллических покрытий для крепежных изделий (в том числе стальных шурупов) широко применяются оксидирование и фосфатирование.

Фосфатирование используется для стальных изделий, не требующих декоративного вида, и заключается в обработке последних специальным химическим составом (соль Мажеф), в результате которой на поверхности стали образуется фосфатная пленка (фосфат железа) с высокими защитными свойствами.

В зависимости от качества подготовки поверхности детали пленка может иметь разную кристаллическую структуру. Наиболее высокими защитными свойствами обладают мелкокристаллические пленки. Фосфатная пленка очень хорошо связана с основным защищаемым металлом (на молекулярном уровне), обладаем отличной адгезией лакокрасочных и др.

покрытий (хорошо окрашивается), имеет высокую маслоемкость.

Дополнительная обработка повышает защитные свойства фосфатных пленок. Такая обработка производится в растворах хрома, промасливанием, гидрофобизированием или окраской. Промасливание обычно производится веретенным или авиационным маслом при температуре 100 °С, при этом существенно повышаются антикоррозионные и антифрикционные свойства детали.

Гидрофобизирование заключается в создании дополнительно на поверхности деталей тонкой водоотталкивающей (гидрофобной) пленки. В зависимости от технологии подготовки поверхностей деталей, подвергаемых фосфатированию, и технологии самого процесса толщина покрытия может быть 2…15 мкм, а цвет детали – от светло-серого до черного.

Оксидирование заключается в формировании на поверхности изделия или детали пленки окислов. Оксидное покрытия по многим свойствам (антикоррозионным, адгезионным, мослоемким) близко к фосфатному. Цвет стального изделия после оксидирования в зависимости от режима процесса меняется от темно-серого до блестяще-черного.

Считается, что по собственной антикоррозионной стойкости фосфатные покрытия превышают оксидные. Фосфатированные или оксидированные изделия могут применяться только в легких условиях эксплуатации, если эти покрытия подвергнуты промасливанию или гидрофобизированию – в средних и жестких.

Для использования их в любых условия эксплуатации необходимо окрашивание.

Окрашивание -практически все крепежные изделия могут окрашиваться всеми распространенными красками, хотя качество адгезии может оказаться различным в зависимости от типа покрытия крепежа, вида краски, степени загрязненности окрашиваемого изделия и т.д.

Среди шурупов, которые изготавливаются и предлагаются потребителю в окрашенном виде следует выделить кровельные саморезы, окраска которых должна сочетаться с цветом кровли и отвечать условиям высокой атмосферостойкости. Для окрашивания кровельных саморезов в настоящее время используются порошковые краски, которые наилучшим образом отвечают предъявляемым к окраске требованиям.

Порошковая окраска – экологически чистая, безотходная технология получения высококачественных декоративных и декоративно-защитных полимерных покрытий.  Покрытие формируют из полимерных порошков, которые наносят на окрашиваемую поверхность изделия. Затем изделие нагревают и выдерживают при заданной температуре несколько минут.

Из-за относительно высокой температуры полимеризации окрашивают в основном металл и стекло. Последнее десятилетие происходит быстрое проникновение технологии порошкового окрашивания в сферы традиционных способов нанесения лакокрасочных покрытий.

В мире сегодня окрашивают с использованием этой технологии примерно 15 % всех изделий подлежащих окраске, и это число увеличивается.

Для удобства производителей и потребителей цвета саморезов кодируются по одной из существующих систем обозначения цвета.

В мире существует несколько систем обозначения цветовых оттенков. Одной из распространенный в России систем является система цветов финской фирмы Rannila (RR), специализирующейся на производстве металлочерепицы и других кровельных материалов.

В связи со специализацией фирмы номенклатура известной системы RR сравнительно невелика. Более мощной и универсальной системой обозначений цветовых оттенков является система RAL. Ее разработал Немецкий Институт Гарантий Качества и Сертификации RAL.

В 1927 году институт установил стандарт на цветовое пространство, разделив его на диапазоны и обозначив каждый цвет четырехзначным цифровым индексом, понятным разным областям промышленности.

С тех пор по мере появления новых красителей стандарт неоднократно расширялся.

Покрытие Dacromet.

  Цинконаполненные покрытия под названием «Dacromet 320» (Дакромет 320) были разработаны фирмой «Diamond Shamrock Corp.» (США), как способ защиты от коррозии стальных деталей, в основном крепежа.

Покрытие наносится методом погружения деталей в суспензию цинковых частиц в водном растворе органических и неорганических компонентов.

После удаления излишков суспензии центрифугированием для окончательного формирования покрытия детали подвергаются ступенчатому нагреву, начиная с 80°С и до завершающей температуры 300°С.

Особенность покрытия «Дакромет 320» заключается в наличии цинковых частичек микронных размеров в виде хлопьев, предварительно обработанных в хроматном растворе и плотно связанных между собой неорганическим связующим. Толщина сухого покрытия составляет 8-10 мкм. Покрытие имеет серебристо-серый вид и, благодаря наличию в системе хроматов, обладает высокой коррозионной стойкостью – порядка 500 в нейтральном соляном тумане.

Известны и другие модификации покрытия «Дакромет», например, для покрытия листовой стали. Покрытия типа «Дакромет» известны также под названиями «Dacral», «Geomet» и другими – от производителя.

Дальнейшим развитием цинкнаполненных покрытий явились так называемые «цинкламельные покрытия», не содержащие шестивалентного хрома.

Система ламельного цинкового покрытия включает в себя базовый слой, состоящий из тонких алюминиевых и цинковых чешуек (ламелей) и, при необходимости, один или несколько дополнительных слоев, придающих покрытию специальные свойства: фрикционные, коррозионную и химическую стойкость, цвет и другие. Цинкламельные покрытия известны по названиям их разработчиков «Delta», «Geomet» и др.

Цинкламельное покрытие наносят на предварительно подготовленную поверхность деталей путем окунания в высокодисперсную суспензию цинкового и алюминиевого порошков, имеющих форму чешуек, в связующем материале или ее напыления с последующим нагревом деталей до 240°С для сушки и отверждения.

Сформировавшееся базовое покрытие содержит более 70 % цинкового и до 10 % алюминиевого порошка, а также связующий органический материал.

Оно состоит из множества слоев алюминиевых и цинковых частиц толщиной менее микрометра и шириной около 10 мкм, расположенных параллельно друг другу и покрываемой поверхности, соединенных связующим компонентом.

Малый размер частиц делает возможным наносить цинкламельные покрытия толщиной 4 – 8 мкм, которые применяют в автомобилестроении. Коррозионная стойкость покрытий свыше 700 часов в нейтральном соляном тумане. Более толстые покрытия применяют для нанесения на детали и элементы строительных конструкций.

Покрытие обладает электропроводящими свойствами, его более электроотрицательный потенциал по отношению к стали создает электрохимическую защиту в дополнение к барьерной.

Применение цинконаполненных покрытий не приводит к возникновению водородной хрупкости покрываемых сталей. Толщина покрытий на стали, как и в случае обычных цинковых покрытий, определяется любыми магнитными, магнитно-индукционными и другими подобными толщиномерами.

Источник: https://www.optprommetiz.ru/content/info/pokritie/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Кадмиевые покрытия.

Cтраница 1

Толщина кадмиевого покрытия, снимаемого Р·Р° 30 равна 1 2 РјРєРј; оловянного – 0 55 РјРєРј; серебряного – 1 1 РјРєРј.  [1]

Толщина кадмиевых покрытий должна быть такой же, как Рё цинковых, Р° для жестких условий – РІ 1 5 – 2 раза больше; для защиты РѕС‚ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґС‹ – 40 – 50 РјРє.  [2]

Толщина кадмиевых покрытий РЅР° деталях, эксплуатируемых РІ условиях РјРѕСЂСЃРєРѕР№ атмосферы, должна быть 12 – 30 РјРє, РІ зависимости РѕС‚ назначения деталей.  [3]

Толщина электролитического кадмиевого покрытия колеблется от 1 5 до 50 мкм.

Для деталей, работающих РЅР° открытом РІРѕР·РґСѓС…Рµ, достаточна толщина покрытия ЙО-25 РјРєРј, Р° для деталей, работающих РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ, покрытие должно быть толщиной РЅРµ менее 40 РјРєРј.  [4]

Выбор толщины кадмиевых покрытий, как Рё РІСЃСЏРєРёС… РґСЂСѓРіРёС… нокрытий, определяется РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј характером РєРѕСЂСЂРѕР·РёРѕРЅРЅРѕР№ среды Рё предполагаемым СЃСЂРѕРєРѕРј службы изделий.  [5]

Выбор толщины кадмиевых покрытий, как и всяких других покрытий, определяется в основном характером коррозионной среды и предполагаемым сроком службы изделий.

Для защиты РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё железных изделий РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ Рё растворах солей, содержащих хлориды, толщина кадмиевого покрытия должна быть РЅРµ ниже 40 – 50 fi; толщина покрытия 10 – 15 С† достаточна для изделий, применяемых РІ сравнительно СЃСѓС…РѕРј РІРѕР·РґСѓС…Рµ Рё РІ закрытых помещениях, Р° покрытие толщиной 20 – 25 С† обеспечивает удовлетворительную службу изделий РІ атмосфере, РЅРµ загрязненной промышленными газами.  [6]

Для защиты РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё железных изделий РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ Рё растворах солей, содержащих хлориды, толщина кадмиевого покрытия должна быть РЅРµ ниже 40 – 50 РјРє; для изделий, применяемых РІ сравнительно СЃСѓС…РѕРј РІРѕР·РґСѓС…Рµ Рё РІ закрытых помещениях, 10 – 15 РјРє Рё РІ атмосфере, РЅРµ загрязненной промышленными газами, 20 – 25 РјРє.  [7]

Для защиты РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё железных изделий РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ Рё растворах солей, содержащих хлориды, толщина кадмиевого покрытия должна быть РЅРµ ниже 40 – 50 РјРє; для изделий, применяемых РІ сравнительно СЃСѓС…РѕРј РІРѕР·РґСѓС…Рµ Рё РІ закрытых помещениях, 10 – 15 Р» / СЃРёРІ атмосфере, РЅРµ загрязненной промышленными газами, 20 – 25 РјРє.  [8]

Таким образом, покрытие деталей кадмием может быть рекомендовано только РІ случаях непосредственного соприкосновения последних СЃ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРѕР№ или СЃ РІРѕРґРѕР№, содержащей соли СЃ РёРѕРЅРѕРј хлора. Толщина кадмиевого покрытия для атмосферы, насыщенной РјРѕСЂСЃРєРёРјРё испарениями, колеблется РѕС‚ 10 РґРѕ 40 РјРє, причем нижний предел толщины относится Рє сравнительно легким условиям, Р° верхний Рє жестким. Для деталей, соприкасающихся непосредственно СЃ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРѕР№, толщина покрытия устанавливается РІ каждом отдельном случае, однако РЅРµ менее 35 – 40 РјРє. РџСЂРё кад-мировании чистота поверхности деталей РЅРµ изменяется Рё остается РІ том же классе, что Рё после механической обработки.  [9]

Толщина кадмиевых покрытий должна быть такой же, как цинковых. Для улучшения качества изделия СЃ кадмиевыми покрытиями пассивируют РІ том же растворе, что Рё СЃ цинко-ьыми.  [10]

Вследствие дефицитности Рё высокой стоимости кадмиевые покрытия применяют лишь РІ тех случаях, РєРѕРіРґР° РѕРЅРё имеют СЏРІРЅРѕРµ преимущество перед цинковыми, РІ частности для защиты РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё стальных деталей машин Рё РїСЂРёР±РѕСЂРѕРІ, работающих РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ или РЅР° РјРѕСЂСЃРєРёС… судах, РІ прибрежных районах, для защиты резьбовых деталей СЃ целью обеспечения РёС… свинчиваемости, для покрытия деталей СЃ высокими прочностными свойствами, например пружин. Толщина кадмиевых покрытий РІ зависимости РѕС‚ условий РёС… эксплуатации колеблется РѕС‚ 1 5 РґРѕ 50 РјРє. Для защиты РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё РЅР° открытом РІРѕР·РґСѓС…Рµ требуется толщина покрытия 20 – 25 РјРє, Р° РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ – РЅРµ ниже 40 РјРє.  [11]

Допускается только кратковременное погружение.

При более длительной выдержке уменьшается толщина кадмиевого покрытия, в результате чего снижается его защитное действие.

Р’ некоторых процессах для придания блеска используются некоторые органические вещества.  [12]

Выбор толщины кадмиевых покрытий, как и всяких других покрытий, определяется в основном характером коррозионной среды и предполагаемым сроком службы изделий.

Для защиты РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё железных изделий РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ Рё растворах солей, содержащих хлориды, толщина кадмиевого покрытия должна быть РЅРµ ниже 40 – 50 fi; толщина покрытия 10 – 15 С† достаточна для изделий, применяемых РІ сравнительно СЃСѓС…РѕРј РІРѕР·РґСѓС…Рµ Рё РІ закрытых помещениях, Р° покрытие толщиной 20 – 25 С† обеспечивает удовлетворительную службу изделий РІ атмосфере, РЅРµ загрязненной промышленными газами.  [13]

Покрытие кадмием имеет серебристо-серый цвет, который в процессе эксплуатации темнеет.

Р�зделия, покрытые кадмием Рё работающие РІ условиях РјРѕСЂСЃРєРѕР№ Рё речной РІРѕРґС‹, Р° также РІ тропических условиях, лучше защищены РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё, чем покрытые цинком, так как кадмий обладает значительно большей химической стойкостью, чем цинк. Толщина кадмиевых покрытий определяется характером РєРѕСЂСЂРѕР·РёРѕРЅРЅРѕР№ среды Рё предполагаемым СЃСЂРѕРєРѕРј службы изделия. Для защиты РѕС‚ РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё изделий, работающих РІ речной РІРѕРґРµ, содержащей большое количество РёРѕРЅРѕРІ хлора ( хлоридов), толщина кадмиевого покрытия должна быть РЅРµ менее 40 – 50 РјРєРј, РІ РјРѕСЂСЃРєРѕР№ РІРѕРґРµ 50 – 55 РјРєРј, РІ атмосфере, РЅРµ загрязненной промышленными газами, 25 – 30 РјРєРј. Кадмий хорошо выдерживает развальцовку, вытяжку Рё РёР·РіРёР±.  [14]

Кадмированию подвергают изделия, изготовленные из стали, чугуна, меди, медных сплавов, никеля и его сплавов.

По ряду свойств кадмиевые покрытия напоминают цинковые покрытия той же толщины; стойкость кадмиевых покрытий к морской воде выше, чем цинковых.

Р’ зависимости РѕС‚ условий толщина кадмиевых покрытий бывает РѕС‚ 5 РґРѕ 50 РјРєРј.  [15]

Страницы:      1    2

Источник: https://www.ngpedia.ru/id517402p1.html

Процесс кадмирования металла: оборудование, электролиты

Кадмиевые покрытия.

Кадмий намного пластичнее цинка, выдерживает большие линейные деформации, имеет прочное сцепление с основным металлом, высокую устойчивость к агрессивным химическим соединениям. Технология получения покрытий регламентируется положениями ГОСТ 9. 305-84.

Кадмирование металла не рекомендуется проводить для деталей, работающих в прямом контакте с синтетическими топливными маслами, оно может использоваться для защиты поверхностей от негативного влияния солевых брызг и морской воды, в условиях постоянной повышенной влажности воздуха.

Процесс кадмирования – сложные электрохимические реакции, происходящие в специальных ваннах, толщина покрытия выбирается в зависимости от условий эксплуатации деталей.

Во время коррозии кадмия образуются ядовитые химические соединения, в связи с этим категорически запрещено использовать кадмий для защиты поверхностей деталей, имеющих контакт с пищевыми продуктами. Отливка анодов из кадмия должна выполняться при эффективной вентиляции и не допускать нагрева металла более +400°С.

Большая цена металла (в 50 раз дороже цинка) существенно ограничивает сферы использования кадмиевых покрытий.

Их применяют для защиты поверхностей наиболее ответственных деталей, работающих в сложных условиях: портовых сооружений и деталей морских судов, высокопрочных пружин, ответственных электрических контактов и т. д.

Высокая пластичность позволяет снизить усилия при затяжке крепежа, кадмирование используется для покрытия стали, меди, алюминия и их сплавов. Для повышения эксплуатационных и физических показателей кадмиевое покрытие может дополнительно хроматироваться.

Перед обработкой детали должны очищаться от жира и механических загрязнений. Очистка делается химическим или механическим способом. Конкретное решение принимается в зависимости от степени и характера загрязнителей.

Краткая характеристика используемых электролитов

Электролиты, используемые для кадмиевых покрытий, делятся на две большие группы:

  1. Кислые простые. Широко применяются в промышленном производстве, кадмирование происходит в сульфатных, борфторидных и прочих растворах. Удовлетворительные результаты получаются, если в ванны для кадмирования добавляются ПАВ. За счет этих компонентов структура покрытия приближается к структуре, полученной в цианидных электролитах. Гальваника делается при выходе по току 100%, на катоде происходит только разряд ионов металла. Кислые электролиты используют преимущественно для обработки небольших деталей простой конфигурации из-за невысокой рассеивающей способности раствора. Иногда используются цианидные растворы, отличающиеся высокой рассеивающей способностью, сталь покрывается ровным слоем вне зависимости от конфигурации. Выход по току меньше, чем у кислых составов, что несколько уменьшает коэффициент полезного действия.
  2. Сложные комплексные. Применяются для замены особо вредных цианидных электролитов, обладают высокой рассеивающей способностью, обеспечивают мелкозернистое покрытие стали. Широкое распространение сложных электролитов сдерживается проблемами с обезвреживанием технологических сточных вод.

Простые кислые электролиты

  1. Сульфатные. Главный компонент – сульфат кадмия, концентрация 40–400 г/л. Для повышения электропроводности в раствор добавляется сульфат аммония или сульфат алюминия.
  2. Борфторидные.

    В состав входит борфторид кадмия, что позволяет выполнять кадмирование крепежа при более высоких токах.

После добавки ПАВ значительно тормозятся катодные процессы, за счет чего увеличивается образование мелкозернистых покрытий.

Как ПАВ применяются ОС-20 и ДЦУ, комбинирование нескольких ПАВ улучшает показатели кадмиевых покрытий. Аноды изготовлены из чистого кадмия.

Для приготовления простых кислых электролитов все компоненты растворяются отдельно в теплой воде, гальванические ванны наполняются водой до половины, в которую вначале осторожно вливается серная кислота, а потом добавляются растворы солей. После остывания раствора в него вливаются ПАВ, кислотность выдерживается в пределах 3–5.

Недостаток кислых электролитов – возможность появления на поверхности металла темных пятен различной формы.
Цианидные электролитыГлавный компонент – цианидная соль кадмия, в результате химических реакций в растворе образуется определенное количество щелочи. Кадмирование протекает с выделением водорода.

За счет устойчивости комплексного аниона на поверхности стали образуется прочная мелкозернистая структура кадмия. Электролит характеризуется высокой рассеиваемостью, что позволяет обрабатывать глубокопрофиллированные поверхности, процесс отвечает требованиям государственных стандартов. Выход по току уменьшается до 90–95%.

Значительное влияние на плотность тока оказывает фактическая концентрация, процесс имеет высший КПД.

Кривые катодной поляризации

При недостаточной концентрации цианида натрия на металле происходит пассивация анодов, поверхности покрываются пассивной пленкой, что может вызвать неполадки в технологии, качество кадмиевого покрытия ухудшается. С целью минимизации последствий негативного явления в раствор добавляется гидроксид натрия.

Зависимость выхода по току от температуры и плотности тока

Наиболее широко используемые в промышленности электролиты имеют следующий состав:

Для получения блестящей поверхности стали используются следующий состав электролита:

Сложные нецианидные электролитыАммонийные

По показателям рассеивающей способности располагаются на промежуточном месте между цианидными и сульфатными, характеризуются высокой проводимостью тока и могут использоваться во вращательных устройствах. Растворимость составляющих выше, чем кислых составов.

Химический состав аммонийного электролита

В последнее время широкое распространение получают аммонийно-уротропиновые электролиты с повышенными показателями рассеивающей способности. Они обеспечивают мелкозернистое кадмирование, составы безвредны, могут применяться в установках вращающегося типа. Для осаждения необходимы высокие показатели катодной поляризации, образуются соединения кадмия с сульфатом и уротропином.

Химический состав аммонийно-уротропинового электролита

Известны случаи использования добавления в раствор хлора. Хлористо-аммонийное кадмирование используется для покрытия крепежа слоем с увеличенными показателями толщины.

Химический состав электролита с использованием хлора

На основе аминопроизводныхКадмий в электролите производит комплексные катионы, сообразователями бывают трилон и полиэтиленполиамин. Электролит образует на поверхности металла мелкозернистую структуру. Недостаток электролита – высокая токсичность и проблемы с отработанными техническими составами.

Состав аминопроизводного электролита

Пирофосфатные электролитыИзготавливаются из пирофосфата калия и солей кадмия.

Состав пирофосфатного электролита

Выход по току уменьшается по мере роста поляризации, при добавлении трилона Б гальваника происходит при лучших показателях. Трилон Б перед добавкой растворяют в теплой воде и вводят в раствор, после приготовления показатели кислотности регулируются отдельно, кадмирование может выполняться в любых ваннах.

Финишная обработка покрытийС целью увеличения показателей устойчивости к коррозионным процессам поверхности стали покрывают слоем хрома. Перед пассивацией крепеж осветляется в растворе с содержанием серной кислоты. Для увеличения пластичности стали кадмирование может завершаться тепловой обработкой.

Оборудование для кадмирования

Промышленное оборудование для кадмирования состоит из специальных емкостей для ванны и дополнительных устройств. В зависимости от номенклатуры и количества деталей гальваника выполняется в ваннах различного типа.

  1. Колокольная ванна. Используется для обработки стальных деталей средней величины. Процесс протекает под контролем электроизмерительной аппаратуры, возможна работа в автоматическом режиме. Может иметь погружной или наливной колокол. Наливной колокол на каждую партию крепежа наполняется электролитом, новое кадмирование требует замены электролита. Стальные детали выгружаются одновременно с раствором. Погружной колокол погружается в электролит, постоянно находящийся в ванне, процесс не требует постоянной замены электролита. Второй способ считается экономически выгодным.

Колокольная ванна

  1. Барабанная ванна. Перфорированный колокол заменяется вращающимся барабаном. Кадмиевое покрытие стали получается более однородным, стальные детали постоянно вращаются, что уменьшает зернистость и позволяет покрывать сложные поверхности.

Барабанная ванна

  1. Ванны для блестящих покрытий. Процесс блестящего покрытия стальных элементов требует постоянного движения электролита. Результат достигается по методу безвоздушного перемешивания или при постоянном покачивании. Блестящее кадмиевое покрытие требует непрерывной фильтрации электролита. Оборудование имеет специальные механизмы, выполняющие перемещение состава. Весь процесс контролируется электронными устройствами.

Если технология требует высоких температур, то поверхности гальванических ванн могут дополнительно футероваться особо стойкими марками листового поливинилхлорида. Линии для кадмирования могут включать в себя отдельные ванны по химической очистке стальных поверхностей и промывке деталей после завершения процесса.

Источник: https://plast-product.ru/kadmirovanie/

Book for ucheba
Добавить комментарий