Сегодня мы поговорим о том, как самому провести никелирование, хромирование, серебрение, золочение и любое другое покрытие одним металлом другого с помощью химических и гальванических методик в домашних условиях своими руками
Перед нанесением на металлические поверхности красок, защитных и декоративных пленок, а также перед покрытием их другими металлами необходимо осуществить подготовительные операции, то есть удалить с этих поверхностей загрязнения различной природы. Учтите, от качества проведения подготовительных операций в сильной степени зависит конечный результат всех работ.
К подготовительным операциям относятся обезжиривание, очистка и травление.
Обезжиривание
Процесс обезжиривания поверхности металлических деталей проводят, как правило, когда эти детали только что обработаны (отшлифованы или отполированы) и на их поверхности нет ржавчины, окалины и других посторонних продуктов.
С помощью обезжиривания с поверхности деталей удаляют масляные и жировые пленки. Для этого применяют водные растворы некоторых химреактивов, хотя для этого можно использовать и органические растворители. Последние имеют то преимущество, что они не оказывают последующего коррозионного воздействия на поверхность деталей, но при этом они токсичны и огнеопасны.
Водные растворы. Обезжиривание металлических деталей в водных растворах проводят в эмалированной посуде. Заливают воду, растворяют в ней химреактивы и ставят на малый огонь. При достижении нужной температуры загружают в раствор детали. В процессе обработки раствор перемешивают. Ниже приводятся составы обезжиривающих растворов (г/л), а также рабочие температуры растворов и время обработки деталей.
Составы обезжиривающих растворов (г/л)
Для черных металлов (железо и железные сплавы)
• Жидкое стекло (канцелярский силикатный клей) — 3...10, едкий натр (калий) — 20...30, тринатрийфосфат — 25...30. Температура раствора — 70...90° С, время обработки — 10...30 мин.
• Жидкое стекло — 5...10, едкий натр — 100...150, кальцинированная сода — 30...60. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 5...10 мин.
• Жидкое стекло — 35, тринатрийфосфат— 3...10. Температура раствора — 70...90°С, время обработки — 10...20 мин.
Для алюминия и его сплавов
• Жидкое стекло — 35, тринатрийфосфат — 15, препарат — эмульгатор ОП-7 (или ОП-10)-2. Температура раствора — 60-70°С, время обработки — 5...10 мин.
• Жидкое стекло — 15, препарат ОП-7(или ОП-10)-1. Температура раствора — 70...80°С, время обработки— 10...15 мин.
• Кальцинированная сода — 20, калиевый хромпик — 1. Температура раствора — 80...90°С, время обработки — 10...20 мин.
• Кальцинированная сода — 5...10, тринатрийфосфат — 5...10, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 3. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — 5...10 мин.
Для меди и медных сплавов
• Едкий натр — 35, кальцинированная сода — 60, тринатрийфосфат — 15, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 5. Температура раствора — 60...70, время обработки — 10...20 мин.
• Едкий натр (калий) — 75, жидкое стекло — 20 Температура раствора — 80...90°С, время обработки — 40...60 мин.
• Жидкое стекло — 10...20, тринатрийфосфат— 100. Температура раствора — 65...80 С, время обработки — 10...60 мин.
• Жидкое стекло — 5...10, кальцинированная сода — 20...25, препарат ОП-7 (или ОП-10)—5...10. Температура раствора — 60...70°С, время обработки — 5...10 мин.
• Тринатрийфосфат — 80...100. Температура раствора — 80...90°С, время обработки — 30...40 мин.
• Жидкое стекло — 25...50, кальцинированная сода — 5...10, тринатрийфосфат—5...10, препарат ОП-7 (илиОП-10) — 15...20 мин.
• Жидкое стекло — 20...30, кальцинированная сода — 50...60, тринатрийфосфат— 50…60. Температура раствора — 50…60°С, время обработки — 3...5 мин.
• Кальцинированная сода — 20...25, тринатрийфосфат — 20...25, препарат ОП-7 (или ОП-10)—5...7. Температура — 70...80°С, время обработки — 10...20 мин.
Для серебра, никеля и их сплавов
• Жидкое стекло — 50, кальцинированная сода — 20, тринатрийфосфат — 20, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 2. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 5...10 мин.
• Жидкое стекло — 25, кальцинированная сода — 5, тринатрийфосфат — 10. Температура раствора — 75...85°С, время обработки — 15...20 мин.
Для цинка.
• Жидкое стекло — 20...25, едкий натр — 20...25, кальцинированная сода — 20...25. Температура раствора — 65...75°С, время обработки — 5 мин.
• Жидкое стекло — 30...50, кальцинированная сода — 30..,50, керосин — 30...50, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 2...3. Температура раствора — 60—70°С, время обработки — 1...2 мин.
Органические растворители
Наиболее применяемыми из органических растворителей являются бензин Б-70 (или «бензин для Зажигалок») и ацетон. Однако они обладают существенным недостатком — легко воспламеняются. Поэтому в последнее время их заменяют негорючими растворителями, такими, как трихлорэтилен и перхлорэтилен. Растворяющая способность их значительно выше, чем у бензина и ацетона. Причем эти растворители можно безбоязненно нагревать, что намного ускоряет обезжиривание металлических деталей.
Обезжиривание поверхности металлических деталей с помощью органических растворителей проводят в такой последовательности. Детали загружают в посуду с растворителем и выдерживают 15...20 мин. Затем поверхность деталей протирают прямо в растворителе щеткой. После такой обработки поверхность каждой детали тщательно обрабатывают тампоном, смоченным 25%-ным аммиаком (работать необходимо в резиновых перчатках!).
Все работы по обезжириванию органическими растворителями проводят в хорошо проветриваемом помещении.
Очистка
В этом разделе в качестве примера будет рассмотрен процесс очистки от нагара двигателей внутреннего сгорания. Как известно, нагар представляет собой асфальтосмолистые вещества, образующие на рабочих поверхностях двигателей трудноудалимые пленки. Удаление нагара — задача довольно сложная, так как пленка нагара инертна и прочно сцеплена с поверхностью детали.
Составы очищающих растворов (г/л)
Для черных металлов
• Жидкое стекло — 1,5, кальцинированная сода — 33, едкий натр — 25, хо-зяйственное мыло — 8,5. Температура раствора — 80...90°С, время обработки — Зч.
• Едкий натр — 100, бихромат калия — 5. Температура раствора — 80...95°С, время обработки — до 3 ч.
• Едкий натр — 25, жидкое стекло — 10, бихромат натрия — 5, хозяйственное мыло — 8, кальцинированная сода — 30. Температура раствора — 80...95°С, время обработки — до 3 ч.
• Едкий натр — 25, жидкое стекло — 10, хозяйственное мыло — 10, поташ — 30. Температура раствора — 100°С, время обработки — до 6 ч.
Для алюминиевых (дюралюминиевых) сплавов
• Жидкое стекло 8,5, хозяйственное мыло — 10, кальцинированная сода — 18,5. Температура раствора — 85...95 С, время обработки — до 3 ч.
• Жидкое стекло — 8, бихромат калия — 5, хозяйственное мыло — 10, кальцинированная сода — 20. Температура раствора — 85...95°С, время обработки — до 3 ч.
• Кальцинированная сода — 10, бихромат калия — 5, хозяйственное мыло — 10. Температура раствора — 80...95°С, время обработки — до 3 ч.
Травление
Травление (как подготовительная операция) позволяет удалить с металлических деталей прочно сцепленные с их поверхностью загрязнения (ржавчину, окалину и другие продукты коррозии).
Основная цель травления — снятие продуктов коррозии; при этом основной металл не должен травиться. Чтобы предотвратить травление металла, в растворы вводят специальные добавки. Хорошие результаты дает применение небольших количеств гексаметилентетрамина (уротропина). Во все растворы для травления черных металлов добавляют 1 таблетку (0,5 г) уротропина на 1 л раствора. При отсутствии уротропина его заменяют таким же количеством сухого спирта (продается в спортмагазинах как топливо для туристов)..
Ввиду того что в рецептах для травления применяют неорганические кислоты, необходимо знать их исходную плотность (г/см 3 ): азотная кислота — 1,4, серная кислота — 1,84; соляная кислота — 1,19; ортофосфорная кислота — 1,7; уксусная кислота — 1,05.
Составы растворов для травления
Для черных металлов
• Серная кислота — 90...130, соляная кислота — 80...100. Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 0, 5...1,0 ч.
• Серная кислота — 150...200. Температура раствора — 25...60°С, время обработки — 0,5...1 ,0 ч.
• Соляная кислота — 200. Температура раствора — 30...35°С, время обработки — 15...20 мин.
• Соляная кислота — 150...200, формалин— 40...50. Температура раствора 30...50°С, время обработки 15...25 мин.
• Азотная кислота — 70...80, соляная кислота — 500...550. Температура раствора — 50°С, время обработки — 3...5 мин.
• Азотная кислота — 100, серная кислота — 50, соляная кислота — 150. Температура раствора — 85°С, время обработки — 3...10 мин.
• Соляная кислота — 150, ортофосфорная кислота — 100. Температура раствора — 50°С, время обработки — 10...20 мин.
Последний раствор (при обработке стальных деталей) кроме очистки поверхности еще и фосфатирует ее. А фосфатные пленки на поверхности стальных деталей позволяют окрашивать их любыми красками без грунта, так как эти пленки сами служат превосходным грунтом.
Приведем еще несколько рецептов травящих растворов, составы которых на этот раз приведены в % (по массе).
• Ортофосфорная кислота — 10, бутиловый спирт — 83, вода — 7. Температура раствора — 50...70°С, время обработки — 20...30 мин.
• Ортофосфорная кислота — 35, бутиловый спирт — 5, вода — 60. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 30...35 мин.
После травления черных металлов их промывают в 15%-ном растворе кальци-нированной (или питьевой) соды. Затем тщательно промывают водой.
Отметим, что ниже составы растворов опять приводятся в г/л.
Для меди и ее сплавов
• Серная кислота — 25...40, хромовый ангидрид — 150...200. Температура раствора — 25°С, время обработки — 5...10 мин.
• Серная кислота — 150, бихромат калия — 50. Температура раствора — 25,,.35°С, время обработки — 5...15 мин.
• Трилон Б— 100. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 5...10 мин.
• Хромовый ангидрид — 350, хлористый натрий — 50. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 5…15 мин.
Для алюминия и его сплавов
• Едкий натр —50...100. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 5...10 с.
• Азотная кислота — 35...40. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 3...5 с.
• Едкий натр — 25...35, кальцинированная сода — 20...30. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 0,5...2,0 мин.
• Едкий натр — 150, хлористый натрий — 30. Температура раствора — 60°С, время обработки — 15…20 с.
Химическое полирование
Химическое полирование позволяет быстро и качественно обработать поверхности металлических деталей. Большое преимущество такой технологии заключается в том, что с помощью ее (и только ее!) удается отполировать в домашних условиях детали со сложным профилем.Составы растворов для химического полирования
Для углеродистых сталей (содержание компонентов указывается в каждом конкретном случае в тех или иных единицах (г/л, процентах, частях)
• Азотная кислота — 2.-.4, соляная кислота 2...5, Ортофосфорная кислота — 15...25, остальное — вода. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 1...10 мин. Содержа¬ние компонентов — в % (по объему).
• Серная кислота — 0,1, уксусная кислота — 25, перекись водорода (30%-ная) — 13. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 30...60 мин. Содержание компонентов — в г/л.
• Азотная кислота — 100...200, серная кислота — 200..,600, соляная кислота — 25, Ортофосфорная кислота — 400. Температура смеси — 80...120°С, время обработки — 10...60 с. Содержание компонентов в частях (по объему).
Для нержавеющей стали
• Серная кислота — 230, соляная кислота — 660, кислотный оранжевый краситель — 25. Температура раствора — 70...75°С, время обработки — 2...3 мин. Содержание компонентов — в г/л.
• Азотная кислота — 4...5, соляная кислота — 3...4, Ортофосфорная кислота — 20.,.30, метилоранж — 1,..1,5, остальное — вода. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 5..10 мин. Содержа¬ние компонентов — в % (по массе).
• Азотная кислота — 30...90, железистосинеродистый калий (желтая кровяная соль) — 2...15 г/л, препарат ОП-7 — 3...25, соляная кислота — 45..110, ортофосфорная кислота — 45...280.
Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 15...30 мин. Содержание компонентов (кроме желтой кровяной соли) — в пл/л.
Последний состав применим для полирования чугуна и любых сталей.
Для меди
• Азотная кислота — 900, хлористый натрий - 5, сажа — 5. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 15...20 с. Содержание компонентов — г/л.
Внимание! В растворы хлористый натрий вводят в последнюю очередь, причем раствор должен быть предварительно охлажден!
• Азотная кислота — 20, серная кислота — 80, соляная кислота — 1, хромовый ангидрид — 50. Температура раствора — 13..18°С, время обработки — 1...2 мин. Содержание компонентов — в мл.
• Азотная кислота 500, серная кислота — 250, хлористый натрий — 10. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 10...20 с. Содержание компонентов — в г/л.
Для латуни
• Азотная кислота — 20, соляная кислота — 0,01, уксусная кислота — 40, ортофосфорная кислота — 40. Температура смеси — 25...30°С, время обработки — 20...60 с. Содержание компонентов — в мл.
• Сернокислая медь (медный купорос) — 8, хлористый натрий — 16, уксусная кислота — 3, вода — остальное. Температура раствора — 20°С, время обработки — 20...60 мин. Содержание компонентов — в % (по массе).
Для бронзы
• Ортофосфорная кислота — 77...79, азотнокислый калий — 21...23. Температура смеси - 18°С, время обработки — 0,5—3 мин. Содержание компонентов — в % (по массе).
• Азотная кислота — 65, хлористый натрий — 1 г, уксусная кислота — 5, ор-тофосфорная кислота — 30, вода — 5. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 1...5 с. Содержание компонентов (кроме хлористого натрия) — в мл.
Для никеля и его сплавов (мельхиора и нейзильбера)
• Азотная кислота — 20, уксусная кислота — 40, ортофосфорная кислота — 40. Температура смеси — 20°С, время обработки — до 2 мин. Содержание компонентов — в % (по массе).
• Азотная кислота — 30, уксусная кислота (ледяная) — 70. Температура смеси — 70...80°С, время обработки — 2...3 с. Содержание компонентов — в % (по объему).
Для алюминия и его сплавов
• Ортофосфорная кислота — 75, серная кислота — 25. Температура смеси — 100°С, время обработки — 5...10 мин. Содержание компонентов — в частях (по объему).
• Ортофосфорная кислота — 60, серная кислота — 200, азотная кислота — 150, мочевина — 5г. Температура смеси — 100°С, время обработки — 20 с. Содержание компонентов (кроме мочевины) — в мл.
• Ортофосфорная кислота — 70, серная кислота — 22, борная кислота — 8. Температура смеси — 95°С, время обработки — 5...7 мин. Содержание компонентов — в частях (по объему).
Пассивирование
Пассивирование — процесс создания химическим путем на поверхности металла инертного слоя, который не дает собственно металлу окисляться. Процессом пассивирования поверхности металлических изделий пользуются чеканщики при создании своих произведений; умельцы — при изготовлении различных поделок (люстр, бра и других предметов обихода); рыболовы-спортсмены пассивируют свои самодельные металлические приманки.
Составы растворов для пассивирования (г/л).
Для черных металлов
• Нитрит натрия — 40. ..100. Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 15...20 мин.
• Нитрит натрия — 10...15, кальцинированная сода — 3...7. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 2...3 мин.
• Нитрит натрия — 2...3, кальцинированная сода — 10, препарат ОП-7 — 1...2. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 10...15 мин.
• Хромовый ангидрид — 50. Температура раствора — 65...75"С, время обработки — 10...20 мин.
Для меди и ее сплавов
• Серная кислота — 15, бихромат калия — 100. Температура раствора — 45°С, время обработки — 5...10 мин.
• Бихромат калия — 150. Температура раствора — 60°С, время обработки — 2...5 мин.
Для алюминия и его сплавов
• Ортофосфорная кислота — 300, хромовый ангидрид — 15. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 2...5 мин.
• Бихромат калия — 200. Температура раствора — 20°С, «время обработки —5...10 мин.
Для серебра
• Бихромат калия — 50. Температура раствора — 25...40°С, время обработки — 20 мин.
Для цинка
• Серная кислота — 2...3, хромовый ангидрид — 150...200. Температура раствора — 20°С, время обработки — 5...10 с.
Фосфатирование
Как уже было сказано, фосфатная пленка на поверхности стальных деталей представляет собой достаточно надежное антикоррозионное покрытие. Оно также является отличным грунтом под лакокрасочные покрытия.
Некоторые низкотемпературные способы фосфатирования применимы для обработки кузовов легковых автомобилей перед покрытием их антикоррозионными и противоизносными составами.
Составы растворов для фосфатирования (г/л)
Для стали
• Мажеф (фосфорнокислые соли марганца и железа) — 30, азотнокислый цинк — 40, фтористый натрий — 10. Температура раствора — 20°С, время обработки — 40 мин.
• Моноцинкфосфат — 75, азотнокислый цинк — 400...600. Температура раствора — 20°С, время обработки — 20...30 с.
• Мажеф — 25, азотнокислый цинк — 35, нитрит натрия — 3. Температура раствора — 20°С, время обработки — 40 мин.
• Моноаммонийфосфат — 300. Температура раствора — 60…80°С, время обработки — 20...30 с.
• Ортофосфорная кислота — 60...80, хромовый ангидрид— 100...150. Температура раствора — 50...60°С, время обработки — 20...30 мин.
• Ортофосфорная кислота — 400...550, бутиловый спирт — 30. Температура раствора — 50°С, время обработки — 20 мин.
Нанесение металлических покрытий
Химическое покрытие одних металлов другими подкупает простотой технологического процесса. Действительно, если, например, необходимо химически отникелировать какую-либо стальную деталь, достаточно иметь подходящую эмалированную посуду, источник нагрева (газовая плита, примус и т.п.) и относительно недефицитные химреактивы. Час-другой — и деталь покрыта блестящим слоем никеля.
Заметим, что только с помощью химического никелирования можно надежно отникелировать детали сложного профиля, внутренние полости (трубы и т.п.). Правда, химическое никелирование (и некоторые другие подобные процессы) не лишено и недостатков. Основной из них — не слишком крепкое сцепление никелевой пленки с основным металлом. Однако этот недостаток устраним, для этого применяют так называемый метод низкотемпературной диффузии. Он позволяет значительно повысить сцепление никелевой пленки с основным металлом. Метод этот применим для всех химических покрытий одних металлов другими.
Никелирование
В основу процесса химического никелирования положена реакция восстановления никеля из водных растворов его солей с помощью гипофосфита натрия и некоторых других химреактивов.
Никелевые покрытия, полученные химическим путем, имеют аморфную структуру. Наличие в никеле фосфора делает пленку близкой по твердости пленке хрома. К сожалению, сцепление пленки никеля с основным металлом сравнительно низкое. Термическая обработка пленок никеля (низкотемпературная диффузия) заключается в нагреве отникелированных деталей до температуры 400°С и выдержке их при этой температуре в течение 1 ч.
Если покрываемые никелем детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т.п.), то при температуре 40°С они могут отпуститься, то есть потерять свое основное качество — твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270...300 С с выдержкой до 3 ч. При этом термообработка повышает и твердость никелевого покрытия.
Все перечисленные достоинства химического никелирования не ускользнули от внимания технологов. Они нашли им практическое применение (кроме использования декоративных и антикоррозионных свойств). Так, с помощью химического никелирования осуществляется ремонт осей различных механизмов, червяков резьбонарезных станков и т.д.
В домашних условиях с помощью никелирования (конечно, химического!) можно отремонтировать детали различных бытовых устройств. Технология здесь предельно проста. Например, сносилась ось какого-либо устройства. Тогда наращивают (с избытком) слой никеля на поврежденном месте. Затем рабочий участок оси полируют, доводя его до нужного размера.
Надо отметить, что с помощью Химического никелирования нельзя покрывать такие металлы, как олово, свинец, кадмий, цинк, висмут и сурьму.
Растворы, применяемые для химического никелирования, подразделяются на кислые (рН — 4...6,5) и щелочные (рН — выше 6,5). Кислые растворы предпочтительнее применять для покрытия черных металлов, меди и латуни. Щелочные — для нержавеющих сталей.
Кислые растворы (по сравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. Еще немаловажная особенность кислых растворов: у них меньше вероятность саморазряда при превышении рабочей температуры. (Саморазряд — мгновенное выпадение никеля в раствор с расплескиванием последнего.)
У щелочных растворов основное преимущество — более надежное сцепление никелевой пленки с основным металлом.
И последнее. Воду для никелирования (и при нанесении других покрытий) берут дистиллированную (можно использовать конденсат из бытовых холодильников). Химреактивы подойдут как минимум чистые (обозначение на этикетке — Ч).
Перед покрытием деталей любой металлической пленкой необходимо провести специальную подготовку их поверхности.
Подготовка всех металлов и сплавов заключается в следующем. Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов, а затем деталь декапируют в одном из нижеперечисленных растворов.
Составы растворов для декапирования (г/л)
Для стали
• Серная кислота — 30...50. Температура раствора — 20°С, время обработки — 20...60 с.
• Соляная кислота — 20...45. Температура раствора — 20°С, время обработки— 15...40 с.
• Серная кислота — 50...80, соляная кислота — 20...30. Температура раствора — 20°С, время обработки — 8...10 с.
Для меди и ее сплавов
• Серная кислота — 5%-ный раствор. Температура — 20°С, время обработки — 20с.
Для алюминия и его сплавов
• Азотная кислота. (Внимание, 10...15%-ный раствор.) Температура раствора — 20°С, время обработки — 5...15 с.
Учтите, что для алюминия и его сплавов перед химическим никелированием проводят еще одну обработку — так называемую цинкатную. Ниже приведены растворы для цинкатной обработки.
Составы растворов для цинкатной обработки (г/л)
Для алюминия
• Едкий натр — 250, окись цинка — 55. Температура раствора — 20 С, время обработки — З...5с.
• Едкий натр — 120, сернокислый цинк — 40. Температура раствора — 20°С, время обработки — 1,5...2 мин.
При подготовке обоих растворов сначала отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине — цинковую составляющую. Затем оба раствора сливают вместе.
Для литейных алюминиевых сплавов
• Едкий натр — 10, окись цинка — 5, сегнетова соль (кристаллогидрат) — 10. Температура раствора — 20 С, время обработки — 2 мин.
Для деформируемых алюминиевых сплавов
• Хлорное железо (кристаллогидрат) — 1, едкий натр — 525, окись цинка 100, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 25°С, время обработки — 30...60 с.
После цинкатной обработки детали промывают в воде и завешивают их в раствор для никелирования.
Все растворы для никелирования универсальны, то есть годны для всех металлов (хотя есть и некоторая специфика). Готовят их в определенной последовательности. Так, все химреактивы (кроме гипофосфита натрия) растворяют в воде (посуда эмалированная!). Затем раствор разогревают до рабочей температуры и только после этого растворяют гипофосфит натрия и завешивают детали в раствор.
В 1 л раствора можно отникелировать поверхность площадью до 2 дм2 .
Составы растворов для никелирования (г/л)
• Сернокислый никель — 25, янтарнокислый натрий — 15, гипофосфит натрия — 30. Температура раствора — 90°С, рН — 4,5, скорость наращивания пленки — 15...20 мкм/ч.
• Хлористый никель — 25, янтарно-кислый натрий — 15, гипофосфит натрия — 30. Температура раствора — 90...92°С, рН — 5,5, скорость наращивания — 18...25 мкм/ч.
• Хлористый никель — 30, гликолевая кислота — 39, гипофосфит натрия — 10. Температура раствора 85,..89°С, рН — 4,2, скорость наращивания — 15...20 мкм/ч.
• Хлористый никель — 21, уксуснокислый натрий — 10, гипофосфит натрия — 24, Температура раствора — 97°С, рН — 5,2, скорость наращивания — до 60 мкм/ч.
• Сернокислый никель — 21, уксуснокислый натрий — 10, сульфид свинца — 20, гипофосфит натрия — 24. Температура раствора — 90°С, рН — 5, скорость наращивания — до 90 мкм/ч.
• Хлористый никель — 30, уксусная кислота — 15, сульфид свинца — 10...15, гипофосфит натрия — 15. Температура раствора — 85...87°С, рН — 4,5, скорость наращивания — 12...15 мкм/ч.
• Хлористый никель — 45, хлористый аммоний — 45, лимоннокислый натрий — 45, гипофосфит натрия — 20. Температура раствора — 90°С, рН — 8,5, скорость наращивания — 18... 20 мкм/ч.
• Хлористый никель — 30, хлористый аммоний — 30, янтарнокислый натрий — 100, аммиак (25%-ный раствор — 35, гипофосфит натрия — 25).
Температура — 90°С, рН — 8...8,5, скорость наращивания — 8...12 мкм/ч.
• Хлористый никель — 45, хлористый аммоний — 45, уксуснокислый натрий — 45, гипофосфит натрия — 20. Температура раствора — 88....90°С, рН — 8...9, скорость наращивания — 18...20 мкм/ч.
• Сернокислый никель — 30, сернокислый аммоний — 30, гипофосфит натрия — 10. Температура раствора — 85°С, рН — 8,2...8,5, скорость наращивания — 15...18 мкм/ч.
Внимание! По существующим ГОСТам однослойное покрытие никелем на 1 см2 имеет несколько десятков сквозных (до основного металла) пор. Естественно, что на открытом воздухе стальная деталь, покрытая никелем, быстро покроется «сыпью» ржавчины.
У современного автомобиля, к примеру, бампер покрывают двойным слоем (подслой меди, а сверху — хром) и даже тройным (медь — никель — хром). Но и это не спасает деталь от ржавчины, так как по ГОСТу и у тройного покрытия имеется несколько пор на 1 см2. Что делать? Выход — в обработке поверхности покрытия специальными составами, закрывающими поры.
В домашних условиях можно рекомендовать следующие операции.
Протереть деталь с никелевым (или другим) покрытием кашицей из окиси магния и воды и сразу же опустить ее на 1...2 мин в 50%-ный раствор соляной кислоты.
После термообработки еще не остывшую деталь опустить в невитаминизированный рыбий жир (лучше старый, непригодный по прямому назначению).
Протереть 2...3 раза отникелированную поверхность детали составом ЛПС (легко проникающей смазкой).
В последних двух случаях излишки жира (смазки) через сутки удаляют с поверхности бензином.
Обработку рыбьим жиром больших поверхностей (бамперов, молдингов автомашин) проводят так. В жаркую погоду протирают их рыбьим жиром два раза с перерывом в 12...14 ч. Затем через 2 суток излишки жира удаляют бензином.
Эффективность такой обработки характеризует следующий пример. Никелированные рыболовные крючки начинают покрываться ржавчиной сразу же после первой рыбалки в море. Обработанные рыбьим жиром те же крючки не корродируют почти весь летний сезон морской ловли.
Хромирование
Химическое хромирование позволяет получить на поверхности металлических деталей покрытие серого цвета, которое после полирования приобретает нужный блеск. Хром хорошо ложится на никелевое покрытие. Наличие фосфора в хроме, полученном химическим путем, значительно увеличивает его твердость. Термическая обработка для хромовых покрытий необходима.
Ниже приводятся проверенные практикой рецепты химического хромирования.
Составы растворов для химического хромирования (г/л)
• Фтористый хром — 14, лимоннокислый натрий — 7, уксусная кислота — 10 мл, гипофосфит натрия — 7. Температура раствора — 85...90°С, рН — 8...11, скорость наращивания — 1,0...2,5 мкм/ч.
• Фтористый хром — 16, хлористый хром — 1, уксуснокислый натрий — 10, щавелевокислый натрий — 4,5, гипофосфит натрия — 10. Температура раствора — 75...90°С, рН — 4...6, скорость наращивания — 2...2,5 мкм/ч.
• Фтористый хром — 17, хлористый хром — 1,2, лимоннокислый натрий — 8,5, гипофосфит натрия — 8,5. Температура раствора — 85...90°С, рН — 8...11, скорость наращивания — 1...2,5 мкм/ч.
• Уксуснокислый хром — 30, уксуснокислый никель — 1, гликолевокислый натрий — 40, уксуснокислый натрий — 20, лимоннокислый натрий — 40, уксусная кислота — 14 мл, гидроксид натрия — 14, гипофосфит натрия — 15. Температура раствора — 99°С, рН — 4...6, скорость наращивания — до 2,5 мкм/ч.
• Фтористый хром — 5...10, хлористый хром — 5...10, лимоннокислый натрий — 20...30, пирофосфат натрия (замена гипофосфита натрия) — 50...75.
Температура раствора — 100°С, рН — 7,5...9, скорость наращивания — 2...2,5 мкм/ч.
Бороникелирование
Пленка из этого двойного сплава обладает повышенной твердостью (особенно после термообработки), высокой температурой плавления, большой износоустойчивостью и значительной коррозионной стойкостью. Все это позволяет применять такое покрытие в различных ответственных самодельных конструкциях. Ниже приведены рецепты растворов, в которых осуществляют бороникелирование.
Составы растворов для химического бороникелировапия (г/л)
• Хлористый никель — 20, гидроксид натрия — 40, аммиак (25%-ный раствор):— 11, борогидрид натрия — 0,7, этилендиамин (98%-ный раствор) — 4,5. Температура раствора — 97°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Сернокислый никель — 30, триэтилснтетрамин — 0,9, гидроксид натрия — 40, аммиак (25%-ный раствор) — 13, борогидрид натрия — 1. Температура раствора — 97 С, скорость наращивания — 2,5 мкм/ч.
• Хлористый никель — 20, гидроксид натрия — 40, сегнетова соль — 65, аммиак (25%-ный раствор) — 13, борогидрид натрия — 0,7. Температура раствора — 97°С, скорость наращивания — 1,5 мкм/ч.
• Едкий натр — 4...40, метабисульфит калия — 1…1,5, виннокислый калийнатрий — 30...35, хлористый никель — 10...30, этилендиамин (50%-ный раствор) — 10...30, борогидрид натрия — 0,6...1,2. Температура раствора — 40...60°С, скорость наращивания — до 30 мкм/ч.
Растворы приготавливают так же, как для никелирования: сначала растворяют все, кроме борогидрида натрия, раствор нагревают и растворяют борогидрид натрия.
Борокобальтирование
Использование данного химического процесса позволяет получить пленку особо большой твердости. Ее используют для ремонта пар трения, где требуется повышенная износостойкость покрытия.
Составы растворов для борокобальтирования (г/л)
• Хлористый кобальт — 20, гидроксид натрия — 40, лимоннокислый натрий — 100, этилендиамин — 60, хлористый аммо¬ний — 10, борогидрид натрия — 1. Температура раствора — 60°С, рН — 14, скорость наращивания — 1,5...2,5 мкм/ч.
• Уксуснокислый кобальт — 19, ам¬миак (25%-ный раствор) — 250, винно-кислый калий — 56, борогидрид натрия — 8,3. Температура раствора — 50°С, рН — 12,5, скорость наращивания — 3 мкм/ч.
• Сернокислый кобальт — 180, борная кислота — 25, диметилборазан — 37. Температура раствора — 18°С, рН — 4, скорость наращивания — 6 мкм/ч.
• Хлористый кобальт — 24, этилендиамин — 24, диметилборазан — 3,5. Температура раствора — 70 С, рН — 11, скорость наращивания — 1 мкм/ч.
Раствор приготовляют так же, как и бороникелевые.
Кадмирование
В хозяйстве часто приходится применять крепежные детали, покрытые кадмием. Особенно это касается деталей, которые эксплуатируются под открытым небом.
Отмечено, что кадмиевые покрытия, полученные химическим путем, хорошо сцепляются с основным металлом даже без термообработки.
Ниже приведен хорошо зарекомендовавший себя раствор для химического кадмирования стальных деталей (г/л).
• Хлористый кадмий — 50, этилендиамин — 100. С деталями должен контактировать кадмий (подвеска на кадмиевой проволоке, мелкие детали пересыпают порошковым кадмием). Температура раствора — 65°С, рН — 6...9, скорость наращивания — 4 мкм/ч.
Внимание! Последним в растворе (после нагрева) растворяют этилендиамин.
Меднение
Химическое меднение чаще всего применяют при изготовлении печатных плат для радиоэлектроники, в гальванопластике, для металлизации пластмасс, для двойного покрытия одних металлов другими.
Составы растворов для меднения (г/л)
• Сернокислая медь — 10, серная кислота — 10. Температура раствора — 15...25°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Виннокислый калий-натрий — 150, сернокислая медь — 30, едкий натр — 80. Температура раствора — 15...25°С, скорость наращивания — 12 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 10...50, едкий натр — 10...30, сегнетова соль 40...70, формалин (40%-ный раствор) — 15...25. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 8...50, серная кислота — 8...50. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 63, виннокислый калий — 115, углекислый натрий — 143. Температура раствора — 20 С, скорость наращивания — 15 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 80...100, едкий натр — 80..,100, углекислый натрий — 25...30, хлористый никель — 2...4, сегнетова соль — 150...180, формалин (40%-ный раствор) — 30...35. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч. Этот раствор позволяет получать пленки с небольшим содержанием никеля.
• Сернокислая медь — 25...35, гидроксид натрия — 30...40, углекислый натрий — 20—30, трилон Б — 80...90, формалин (40%-ный раствор) — 20...25, роданин — 0,003...0,005, железосинеродистый калий (красная кровяная соль) — 0,1..0,15. Температура раствора — 18...25°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч.
Этот раствор отличается большой стабильностью работы по времени и позволяет получить толстые пленки меди.
Для улучшения сцепления пленки с основным металлом применяют термическую обработку такую же, как и для никеля.
Серебрение
Серебрение металлических поверхностей, пожалуй, самый популярный процесс среди умельцев, который они применяют в своей деятельности. Можно привести десятки примеров. Например, восстановление слоя серебра на мельхиоровых столовых приборах, серебрение самоваров и других предметов быта.
Для чеканщиков серебрения вместе с химическим окрашиванием металлических поверхностей (о нем будет сказано ниже) — способ увеличения художественной ценности чеканных картин. Представьте себе отчеканенного древнего воина, у которого посеребрена кольчуга и шлем.
Сам процесс химического серебрения можно провести с помощью растворов и паст. Последнее предпочтительнее при обработке больших поверхностей (например, при серебрении самоваров или деталей крупных чеканных картин).
Состав растворов для серебрения (г/л)
• Хлористое серебро — 7,5, железистосинеродистый калий — 120, углекислый калий — 80. Температура рабочего раствора — около 100°С. Время обработки — до получения нужной толщины слоя серебра.
• Хлористое серебро — 10, хлористый натрий — 20, кислый виннокислый калий — 20. Обработка — в кипящем растворе.
• Хлористое серебро — 20, железистосинеродистый калий — 100, углекислый калий — 100, аммиак (30%-ный раствор) — 100, хлористый натрий — 40. Обработка — в кипящем растворе.
• Сначала готовится паста из хлористого серебра — 30 г, винной кислоты — 250 г, хлористого натрия — 1250, и все разводится водой до густоты сметаны. 10...15 г пасты растворяют в 1 л кипящей воды. Обработка — в кипящем растворе.
Детали завешивают в растворы для серебрения на цинковых проволочках (полосках).
Время обработки определяют визуально. Здесь необходимо отметить, что лучше серебрится латунь, нежели медь. На последнюю необходимо нанести довольно толстый слой серебра, чтобы темная медь не просвечивала бы через слой покрытия.
Еще одно замечание. Растворы с солями серебра нельзя долго хранить, так как при этом могут образовываться взрывчатые компоненты. Это же касается всех жидких паст.
Составы паст для серебрения.
В 300 мл теплой воды растворяют 2 г ляпис-карандаша (продается в аптеках, представляет собой смесь азотнокислого серебра и аминокислотного калия, взятых в соотношении 1:2 (по массе). К полученному раствору понемногу добавляют 10%-ный раствор хлористого натрия до прекращения выпадения осадка. Творожистый осадок хлорного серебра отфильтровывают и тщательно промывают в 5...6 водах.
В 100 мл воды растворяют 20 г тиосульфита натрия. В полученный раствор добавляют хлорное серебро до тех пор, пока оно не перестанет растворяться. Раствор фильтруют и добавляют в него зубной порошок до консистенции жидкой сметаны. Этой пастой с помощью ватного тампона натирают (серебрят) деталь.
• Ляпис-карандаш — 15, лимонная кислота (пищевая) — 55, хлористый аммоний — 30. Каждый компонент перед смешиванием растирают в порошок. Содержание компонентов — в % (по массе).
• Хлористое серебро — 3, хлористый натрий — 3, углекислый натрий — 6, мел — 2. Содержание компонентов — в частях (по массе).
• Хлористое серебро — 3, хлористый натрий — 8, виннокислый калий — 8, мел — 4. Содержание компонентов — в частях (по массе).
• Азотнокислое серебро — 1, хлористый натрий — 2. Содержание компонентов — в частях (по массе).
Последние четыре пасты применяют следующим образом. Тонкоизмельченные компоненты смешивают. Мокрым тампоном, припудривая его сухой смесью химреактивов, натирают (серебрят) нужную деталь. Смесь все время добавляют, постоянно увлажняя тампон.
При серебрении алюминия и его сплавов детали сначала цинкуют, а затем уже покрывают серебром.
Цинкатную обработку проводят в одном из следующих растворов.
Составы растворов для цинкатной обработки (г/л)
Для алюминия
• Едкий натр — 250, окись цинка — 55. Температура раствора — 20°С, время обработки — 3...5 с.
• Едкий натр — 120, сернокислый цинк — 40. Температура раствора — 20°С, время обработки — 1,5...2,0 мин. Для получения раствора сначала в одной половине воды растворяют едкий натр, в другой — сернокислый цинк. Затем оба раствора сливают вместе.
Для дюраля
• Едкий натр — 10, окись цинка — 5, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 20°С, время обработки — 1...2 мин.
После цинкатной обработки детали серебрят в любом из вышеперечисленных растворов. Однако лучшими считаются следующие растворы (г/л).
• Азотнокислое серебро — 100, фто¬ристый аммоний — 100. Температура раствора — 20°С.
• Фтористое серебро — 100, азотнокислый аммоний — 100. Температура раствора — 20°С.
Лужение
Химическое лужение поверхностей деталей применяют как антикоррозионное покрытие и как предварительный процесс (для алюминия и его сплавов) перед пайкой мягкими припоями. Ниже приведены составы для лужения некоторых металлов.
Составы для лужения (г/л)
Для стали
• Хлористое олово (плавленое) — 1, аммиачные квасцы — 15. Лужение ведется в кипящем растворе, скорость наращивания — 5...8 мкм/ч.
• Хлористое олово— 10, сернокислый алюминий-аммоний — 300. Лужение ведется в кипящем растворе, скорость наращивания — 5 мкм/ч.
• Хлористое олово — 20, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 80°С, скоро¬сть наращивания — 3...5 мкм/ч.
• Хлористое олово — 3...4, сегнетова соль — до насыщения. Температура раствора — 90...100°С, скорость наращивания — 4...7 мкм/ч.
Для меди и ее сплавов
• Хлористое олово — 1, виннокислый калий— 10. Лужение ведется в кипящем растворе, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Хлористое олово — 20, молочнокислый натрий — 200. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Двухлористое олово — 8, тиомочевина — 40...45, серная кислота — 30...40. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 15 мкм/ч.
• Хлористое олово — 8...20, тиомочевина — 80...90, соляная кислота — 6,5...7,5, хлористый натрий — 70...80. Температура раствора — 50...100°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч.
• Хлористое олово — 5,5, тиомочевина — 50, винная кислота — 35. Температура раствора — 60...70°С, скорость наращивания — 5...7 мкм/ч.
При лужении деталей из меди и ее сплавов их завешивают на цинковых подвесках. Мелкие детали «припудривают» цинковыми опилками.
Для алюминия и его сплавов
Лужению алюминия и его сплавов предшествуют некоторые дополнительные процессы. Вначале обезжиренные ацетоном или бензином Б-70 детали обрабатывают в течение 5 мин при температуре 70°С следующего состава (г/л): углекислый натрий — 56, фосфорнокислый натрий — 56. Затем детали опускают на 30 с в 50%-ный раствор азотной кислоты, тщательно промывают под струей воды и сразу же помещают в один из растворов (для лужения), приведенных ниже.
• Станнат натрия — 30, гидроксид натрия — 20. Температура раствора — 50...60°С, скорость наращивания — 4 мкм/ч.
• Станнат натрия — 20...80, пирофосфат калия — 30…120, едкий натр — 1,5..Л,7, щавелевокислый аммоний — 10...20. Температура раствора — 20...40°С, скорость наращивания — 5 мкм/ч.
Удаление металлических покрытий
Обычно этот процесс необходим для удаления некачественных металлических пленок или для очистки какого-либо ре¬ставрируемого металлического изделия.
Все нижеприведенные растворы работают быстрее при повышенных температурах.
Составы растворов для удаления металлических покрытий частями (по объему)
Для стали удаления никеля со стали
• Азотная кислота — 2, серная кисло¬та — 1, сернокислое железо (окисное) — 5...10. Температура смеси — 20°С.
• Азотная кислота — 8, вода — 2. Температура раствора — 20 С.
• Азотная кислота — 7, уксусная кислота (ледяная) — 3. Температура смеси — 30°С.
Для удаления никеля с меди и ее сплавов (г/л)
• Нитробензойная кислота — 40…75, серная кислота — 180. Температура раствора — 80...90 С.
• Нитробензойная кислота — 35, этилендиамин — 65, тиомочевина — 5...7. Температура раствора — 20...80°С.
Для удаления никеля с алюминия и его сплавов применяют техническую азотную кислоту. Температура кислоты — 50°С.
Для удаления меди со стали
• Нитробензойная кислота — 90, диэтилентриамин — 150, хлористый аммоний — 50. Температура раствора — 80°С.
• Пиросернокислый натрий — 70, аммиак (25%-ный раствор) — 330. Температура раствора — 60°.
• Серная кислота — 50, хромовый ангидрид — 500. Температура раствора — 20°С.
Для удаления меди с алюминия и его сплавов (с цинкатной обработкой)
• Хромовый ангидрид — 480, серная кислота — 40. Температура раствора — 20...70°С.
• Техническая азотная кислота. Температура раствора — 50°С.
Для удаления серебра со стали
• Азотная кислота — 50, серная кислота — 850. Температура — 80°С.
• Азотная кислота техническая. Температура — 20°С.
Серебро с меди и ее сплавов удаляют азотной кислотой технической. Температура — 20°С.
Хром со стали снимают раствором едкого натра (200 г/л). Температура раствора — 20 С.
Хром с меди и ее сплавов удаляют 10%-ной соляной кислотой. Температура раствора — 20°С.
Цинк со стали снимают 10%-ной соляной кислотой — 200 г/л. Температура раствора — 20°С.
Цинк с меди и ее сплавов удаляют концентрированной серной кислотой. Температура — 20 С.
Кадмий и цинк с любых металлов снимают раствором азотнокислого алюминия (120 г/л). Температура раствора — 20°С.
Олово со стали удаляют раствором, содержащим гидроксид натрия — 120, нитробензойную кислоту — 30. Температура раствора — 20°С.
Олово с меди и ее сплавов снимают в растворе хлорного железа — 75…100, сернокислой меди — 135...160, уксусной кислоты (ледяная) — 175. емпература раствора — 20°С.
Химическое оксидирование и окрашивание металлов
Химическое оксидирование и окрашивание поверхности металлических деталей предназначаются для создания на поверхности деталей антикоррозионного покрытия и усиления декоративности покрытия.
В глубокой древности люди умели уже оксидировать свои поделки, изменяя их цвет (чернение серебра, окраска золота и т.п.), воронить стальные предметы (нагрев стальную деталь до 220...325°С, они смазывали ее конопляным маслом).
Составы растворов для оксидирования и окрашивания стали (г/л)
Заметим, что перед оксидированием деталь шлифуется или полируется, обезжиривается и декапируется.
Черный цвет
• Едкий натр — 750, азотнокислый натрий — 175. Температура раствора — 135°С, время обработки — 90 мин. Пленка плотная, блестящая.
• Едкий натр — 500, азотнокислый натрий — 500. Температура раствора — 140°С, время обработки — 9 мин. Пленка интенсивная.
• Едкий натр — 1500, азотнокислый натрий — 30. Температура раствора — 150°С, время обработки — 10 мин. Пленка матовая.
• Едкий натр — 750, азотнокислый на¬трий — 225, азотистокислый натрий — 60. Температура раствора — 140°С, время обработки — 90 мин. Пленка блестящая.
• Азотнокислый кальций — 30, ортофосфорная кислота — 1, перекись марганца — 1. Температура раствора — 100°С, время обработки — 45 мин. Пленка матовая.
Все приведенные способы характеризуются высокой рабочей температурой растворов, что, конечно, не позволяет обрабатывать крупногабаритные детали. Однако имеется один «низкотемпературный раствор», пригодный для этого дела (г/л): тиосульфат натрия — 80, хлористый аммоний — 60, ортофосфорная кислота — 7, азотная кислота — 3. Температура раствора — 20°С, время обработки — 60 мин. Пленка черная, матовая.
После оксидирования (чернения) стальных деталей их обрабатывают в течение 15 мин в растворе калиевого хромпика (120 г/л) при температуре 60°С.
Затем детали промывают, сушат и покрывают любым нейтральным машинным маслом.
Голубой цвет
• Соляная кислота — 30, хлорное железо — 30, азотнокислая ртуть — 30, этиловый спирт — 120. Температура раствора — 20...25°С, время обработки — до 12 ч.
• Гидросернистый натрий — 120, уксуснокислый свинец — 30. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — 20...30 мин.
Синий цвет
Уксуснокислый свинец — 15...20, тиосульфат натрия — 60, уксусная кислота (ледяная) — 15...30. Температура раствора — 80°С. Время обработки зависит от интенсивности окраски.
Составы растворов для оксидирования и окрашивания меди (г/л)
Синевато-черные цвета
• Едкий натр — 600...650, азотнокислый натрий — 100...200. Температура раствора — 140°С, время обработки — 2ч.
• Едкий натр — 550, азотистокислый натрий — 150...200. Температура раствора — 135...140°С, время обработки— 15...40 мин.
• Едкий натр — 700...800, азотнокислый натрий — 200...250, азотистокислый натрий —50...70. Температура раствора — 140...150°С, время обработки — 15...60 мин.
• Едкий натр — 50...60, персульфат калия — 14…16. Температура раствора — 60...65 С, время обработки — 5...8 мин.
• Сернистый калий — 150. Температура раствора — 30°С, время обработки — 5...7 мин.
Кроме вышеперечисленных, применяют раствор так называемой серной печени. Получают серную печень, сплавляя в железной банке в течение 10...15 мин (при помешивании) 1 часть (по массе) серы с 2 частями углекислого калия (поташа). Последний можно заменить тем же количеством углекислого натрия или едкого натра.
Стеклообразную массу серной печени выливают на железный лист, остужают и дробят до порошка. Хранят серную печень в герметичной посуде.
Раствор серной печени готовят в эмалированной посуде из расчета 30...150 г/л, температура раствора — 25...100°С, время обработки определяется визуально.
Раствором серной печени, кроме меди, можно хорошо почернить серебро и удовлетворительно — сталь.
Зеленый цвет
• Азотнокислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 300, хлористый аммоний — 400, уксуснокислый натрий — 400. Температура раствора — 15...25°С. Интенсивность окраски определяют визуально.
Коричневый цвет
• Хлористый калий — 45, сернокислый никель — 20, сернокислая медь — 100. Температура раствора — 90...100°С, интенсивность окраски определяют визуально.
Буровато-желтый цвет
• Едкий натр — 50, персульфат калия — 8. Температура раствора — 100°С, время обработки — 5...20 мин.
Голубой цвет
• Тиосульфат натрия — 160, уксуснокислый свинец — 40. Температура раствора — 40…100°С, время обработки — до 10 мин.
Составы для оксидирования и окрашивания латуни (г/л)
Черный цвет
• Углекислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 100. Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 2...5 мин.
• Двууглекислая медь — 60, аммиак (25%-ный раствор) — 500, латунь (опилки) — 0,5. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — до 30 мин.
Коричневый цвет
• Хлористый калий — 45, сернокислый никель — 20, сернокислая медь — 105. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — до 10 мин.
• Сернокислая медь — 50, тиосульфат натрия — 50. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — до 20 мин.
• Сернокислый натрий — 100. Температура раствора — 70°С, время обработки — до 20 мин.
• Сернокислая медь — 50, марганцовокислый калий — 5. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — до 60 мин.
Голубой цвет
• Уксуснокислый свинец — 20, тиосульфат натрия — 60, уксусная кислота (эссенция) — 30. Температура раствора — 80°С, время обработки — 7 мин.
3еленый цвет
• Сернокислый никель-аммоний — 60, тиосульфат натрия — 60. Температура раствора — 70...75°С, время обработки — до 20 мин.
• Азотнокислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 300, хлористый аммоний — 400, уксуснокислый натрий — 400. Температура раствора — 20°С, время обработки — до 60 мин.
Составы для оксидирования и окрашивания бронзы (г/л)
Зеленый цвет
• Хлористый аммоний — 30, 5%-ная уксусная кислота — 15, среднеуксусная соль меди — 5. Температура раствора — 25...40°С. Здесь и далее интенсивность окраски бронзы определяют визуально.
• Хлористый аммоний — 16, кислый щавелевокислый калий — 4, 5%-ная уксусная кислота — 1. Температура раствора — 25...60°С.
• Азотнокислая медь — 10, хлористый аммоний — 10, хлористый цинк — 10. Температура раствора — 18...25°С.
Желто-зеленый цвет
• Азотнокислая медь — 200, хлористый натрий — 20. Температура раствора — 25°С.
От синего до желто-зеленого цвета
В зависимости от времени обработки удается получить цвета от синего до желто-зеленого в растворе, содержащем углекислый аммоний — 250, хлористый аммоний — 250. Температура раствора — 18...25°С.
Патинирование (придание вида старой бронзы) проводят в таком растворе: серная печень — 25, аммиак (25%-ный раствор) — 10. Температура раствора — 18...25°С.
Составы для оксидирования и окрашивания серебра (г/л)
Черный цвет
• Серная печень — 20...80. Температура раствора — 60.,.70°С. Здесь и далее интенсивность окраски определяют визуально.
• Углекислый аммоний — 10, сернистый калий — 25. Температура раствора — 40...60°С.
• Сернокислый калий — 10. Температура раствора — 60°С.
• Сернокислая медь — 2, азотнокислый аммоний — 1, аммиак (5%-ный раствор) — 2, уксусная кислота (эссенция) — 10. Температура раствора — 25...40°С. Содержание компонентов в этом растворе дано в частях (по массе).
Коричневый цвет
• Раствор сернокислого аммония — 20 г/л. Температура раствора — 60...80°С.
• Сернокислая медь — 10, аммиак (5%-ный раствор) — 5, уксусная кислота — 100. Температура раствора — 30...60°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).
• Сернокислая медь — 100, 5%-ная уксусная кислота — 100, хлористый аммоний — 5. Температура раствора — 40...60°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).
• Сернокислая медь — 20, азотнокислый калий — 10, хлористый аммоний — 20, 5%-ная уксусная кислота — 100. Температура раствора — 25...40°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).
Голубой цвет
• Серная печень — 1,5, углекислый аммоний — 10. Температура раствора — 60°С.
• Серная печень — 15, хлористый аммоний — 40. Температура раствора — 40...60°С.
Зеленый цвет
• Йод — 100, соляная кислота — 300. Температура раствора — 20°С.
• Йод — 11,5, йодистый калий — 11,5. Температура раствора — 20°С.
Внимание! При окрашивании серебра в зеленый цвет необходимо работать в темноте!
Состав для оксидирования и окраски никеля (г/л)
Никель можно окрасить только в черный цвет. Раствор (г/л) содержит: персульфат аммония — 200, сернокислый натрий — 100, сернокислое железо — 9, роданистый аммоний — 6. Температура раствора — 20...25°С, время обработки — 1-2 мин.
Составы для оксидирования алюминия и его сплавов (г/л)
Черный цвет
• Молибденовокислый аммоний — 10...20, хлористый аммоний — 5...15. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — 2...10 мин.
Серый цвет
• Трехокись мышьяка — 70...75, углекислый натрий — 70...75. Температура раствора — кипение, время обработки — 1...2 мин.
Зеленый цвет
• Ортофосфорная кислота — 40...50, кислый фтористый калий — 3...5, хромовый ангидрид— 5...7. Температура раствора — 20...40 С, время обработки — 5...7 мин.
Оранжевый цвет
• Хромовый ангидрид — 3...5, фтор-силикат натрия — 3...5. Температура раствора — 20...40°С, время обработки — 8...10 мин.
Желто-коричневый цвет
•Углекислый натрий — 40...50, хро¬овокислый натрий — 10...15, едкий натр — 2...2,5. Температура раствора — 80...100°С, время обработки — 3...20 мин.
Защитные составы
Часто умельцу требуется обработать (окрасить, покрыть другим металлом и т.п.) только часть поделки, а остальную поверхность оставить без изменения.
Для этого поверхность, которую не надо покрывать, закрашивают защитным составом, который препятствует образованию той или иной пленки.
Наиболее доступные, но нетермостойкие защитные покрытия — воскообразные вещества (воск, стеарин, парафин, церезин), растворенные в скипидаре. Для приготовления такого покрытия обычно смешивают воск и скипидар в соотношении 2:9 (по массе). Приготовляют этот состав следующим образом. В водяной бане расплавляют воск и в него вводят теплый скипидар. Чтобы защитный состав был бы контрастным (его наличие можно бы было четко видеть, контролировать), в состав вводят небольшое количество растворимой в спирте краски темного цвета. Если таковой не имеется, нетрудно ввести в состав небольшое количество темного сапожного крема.
Можно привести более сложный по составу рецепт, % (по массе): парафин — 70, пчелиный воск — 10, канифоль — 10, пековый лак (кузбасслак) — 10. Все составляющие смешивают, расплавляют на малом огне и тщательно перемешивают.
Воскообразные защитные составы наносят в горячем виде кистью или тампоном. Все они рассчитаны на рабочую температуру не выше 70°С.
Несколько лучшей термостойкостью (рабочая температура до 85°С) обладают защитные составы на основе асфальтовых, битумных и пековых лаков. Обычно их разжижают скипидаром в соотношении 1:1 (по массе). Холодный состав наносят на поверхность детали кистью или тампоном. Время высыхания — 12...16 ч.
Перхлорвиниловые краски, лаки и эмали выдерживают температуру до 95°С, масляно-битумные лаки и эмали, асфальтово-масляные и бакелитовые лаки—до 120°С.
Наиболее кислотостойким защитным составом является смесь клея 88Н (или «Момент») и наполнителя (фарфоровая мука, тальк, каолин, окись хрома), взятых в соотношении: 1:1 (по массе). Необходимую вязкость получают добавлением к смеси растворителя, состоящего из 2 ча¬стей (по объему) бензина Б-70 и 1 части этилацетата (или бутилацетата). Рабочая, температура такого защитного состава — до 150 С.
Хороший защитный состав — эпоксидный лак (или шпаклевка). Рабочая температура — до 160°С.
Есть еще один способ хромирования в домашних условиях, который не требует специальной ванны, очень компактен и позволяет контролировать качество поверхности уже в процессе хромирования. Речь идет о так называемой «гальванической кисти». Для ее изготовления понадобится щетина от обычной художественной или малярной кисти, пучок которой в диаметре будет составлять 2-2,5 см. Щетину плотно обматываем свинцовым проводом (сгодится и луженый медный) оставляя немного места для вставки в корпус. Корпус кисти изготовляется из оргстекла или аналогичного материала. Это пустотелый цилиндр или усеченный конус, с одного торца которого вставляется щетина, а на другом крепится диод Д303-Д305. Кроме того в корпусе есть отверстие, в которое заливается электролит.
Кроме этого нам нужен трансформатор на 12 вольт с током 0,8-1 А – пойдет китайский блок питания для мелких приемников. Плюс с трансформатора идет на анод диода, катод диода соединяется с обмоткой щетины. Минус – на зажим-крокодильчик, который будет крепиться на хромируемую деталь. (Кстати, в случае, если трансформатор заменить аккумулятором, то диод не нужен).
Перед хромированием детали обязательно нужно очистить и обезжирить. От качественности проведенной очистки полностью зависит качество покрытия. Итак, краску снимаем шкуркой, удаляем грязь, жир и ржавчину сначала механически, потом обезжириваем в растворе едкого натра (100-150 г), кальцинированной соды (40-50 г), канцелярского клея («жидкое стекло», силикатный клей – 3-5 г) на 1 литр воды. Обезжиривающий раствор нагревают до 80-100 градусов и, в зависимости от степени загрязненности, держим деталь от четверти часа до одного часа. Чем ровнее и чище поверхность, тем прочнее сцепка с покрытием.
Закрепив крокодильчик на детали, залив в кисть электролит, начинаем равномерно перемещать кисть по поверхности детали. Имейте в виду, что покрытие достаточной толщины получится, если пройтись по одному и тому же месту раз 20-25. Следите при этом за степенью расхода электролита и доливайте по мере расходования.
По окончании работ промойте деталь под проточной водой, отполируйте влажной тряпкой и снова промойте под водой. Просушите.
Вот рецепты электролитов в зависимости от задач (все в граммах!):
Электролит для меднения:
Медный купорос (сернокислая медь) 200
Серная кислота 50
Этиловый спирт или фенол 1-2
Электролит для никелирования:
Сернокислый никель 70
Сернокислый натрий 40
Борная кислота 20
Хлористый натрий 5
Электролит для хромирования:
Хромовый ангидрид 250
Серная кислота (уд. в. 1,84) 2,5
Электролит для цинкования:
Сернокислый цинк 300
Сернокислый натрий 70
Алюминиевые квасцы 30
Борная кислота 20
Электролит для серебрения:
Хлористое серебро свежеосажденное 3—15
Железосинеродистый калий 6—30
Сода кальцинированная 20—25
Электролит для золочения:
Хлорное золото 2,65
Железосинеродистый калий 45—50
Сода кальцинированная 20—25
Приготовляется электролит так: в 200-300 мл дистиллированной воды растворяем первое по рецепту вещество, потом второе, третье… и доливаем раствор до 1 литра (все той же дист. водой). Храните электролиты в хорошо укупоренных бутылках с притертыми пробками. Да, и учтите, что иногда нужен промежуточный слой – например, чтобы никелировать сталь, нужно сначала покрыть ее тонким слоем меди. То же относится к бронзе.
Перед нанесением на металлические поверхности красок, защитных и декоративных пленок, а также перед покрытием их другими металлами необходимо осуществить подготовительные операции, то есть удалить с этих поверхностей загрязнения различной природы. Учтите, от качества проведения подготовительных операций в сильной степени зависит конечный результат всех работ.
К подготовительным операциям относятся обезжиривание, очистка и травление.
Обезжиривание
Процесс обезжиривания поверхности металлических деталей проводят, как правило, когда эти детали только что обработаны (отшлифованы или отполированы) и на их поверхности нет ржавчины, окалины и других посторонних продуктов.
С помощью обезжиривания с поверхности деталей удаляют масляные и жировые пленки. Для этого применяют водные растворы некоторых химреактивов, хотя для этого можно использовать и органические растворители. Последние имеют то преимущество, что они не оказывают последующего коррозионного воздействия на поверхность деталей, но при этом они токсичны и огнеопасны.
Водные растворы. Обезжиривание металлических деталей в водных растворах проводят в эмалированной посуде. Заливают воду, растворяют в ней химреактивы и ставят на малый огонь. При достижении нужной температуры загружают в раствор детали. В процессе обработки раствор перемешивают. Ниже приводятся составы обезжиривающих растворов (г/л), а также рабочие температуры растворов и время обработки деталей.
Составы обезжиривающих растворов (г/л)
Для черных металлов (железо и железные сплавы)
• Жидкое стекло (канцелярский силикатный клей) — 3...10, едкий натр (калий) — 20...30, тринатрийфосфат — 25...30. Температура раствора — 70...90° С, время обработки — 10...30 мин.
• Жидкое стекло — 5...10, едкий натр — 100...150, кальцинированная сода — 30...60. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 5...10 мин.
• Жидкое стекло — 35, тринатрийфосфат— 3...10. Температура раствора — 70...90°С, время обработки — 10...20 мин.
Для алюминия и его сплавов
• Жидкое стекло — 35, тринатрийфосфат — 15, препарат — эмульгатор ОП-7 (или ОП-10)-2. Температура раствора — 60-70°С, время обработки — 5...10 мин.
• Жидкое стекло — 15, препарат ОП-7(или ОП-10)-1. Температура раствора — 70...80°С, время обработки— 10...15 мин.
• Кальцинированная сода — 20, калиевый хромпик — 1. Температура раствора — 80...90°С, время обработки — 10...20 мин.
• Кальцинированная сода — 5...10, тринатрийфосфат — 5...10, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 3. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — 5...10 мин.
Для меди и медных сплавов
• Едкий натр — 35, кальцинированная сода — 60, тринатрийфосфат — 15, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 5. Температура раствора — 60...70, время обработки — 10...20 мин.
• Едкий натр (калий) — 75, жидкое стекло — 20 Температура раствора — 80...90°С, время обработки — 40...60 мин.
• Жидкое стекло — 10...20, тринатрийфосфат— 100. Температура раствора — 65...80 С, время обработки — 10...60 мин.
• Жидкое стекло — 5...10, кальцинированная сода — 20...25, препарат ОП-7 (или ОП-10)—5...10. Температура раствора — 60...70°С, время обработки — 5...10 мин.
• Тринатрийфосфат — 80...100. Температура раствора — 80...90°С, время обработки — 30...40 мин.
• Жидкое стекло — 25...50, кальцинированная сода — 5...10, тринатрийфосфат—5...10, препарат ОП-7 (илиОП-10) — 15...20 мин.
• Жидкое стекло — 20...30, кальцинированная сода — 50...60, тринатрийфосфат— 50…60. Температура раствора — 50…60°С, время обработки — 3...5 мин.
• Кальцинированная сода — 20...25, тринатрийфосфат — 20...25, препарат ОП-7 (или ОП-10)—5...7. Температура — 70...80°С, время обработки — 10...20 мин.
Для серебра, никеля и их сплавов
• Жидкое стекло — 50, кальцинированная сода — 20, тринатрийфосфат — 20, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 2. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 5...10 мин.
• Жидкое стекло — 25, кальцинированная сода — 5, тринатрийфосфат — 10. Температура раствора — 75...85°С, время обработки — 15...20 мин.
Для цинка.
• Жидкое стекло — 20...25, едкий натр — 20...25, кальцинированная сода — 20...25. Температура раствора — 65...75°С, время обработки — 5 мин.
• Жидкое стекло — 30...50, кальцинированная сода — 30..,50, керосин — 30...50, препарат ОП-7 (или ОП-10) — 2...3. Температура раствора — 60—70°С, время обработки — 1...2 мин.
Органические растворители
Наиболее применяемыми из органических растворителей являются бензин Б-70 (или «бензин для Зажигалок») и ацетон. Однако они обладают существенным недостатком — легко воспламеняются. Поэтому в последнее время их заменяют негорючими растворителями, такими, как трихлорэтилен и перхлорэтилен. Растворяющая способность их значительно выше, чем у бензина и ацетона. Причем эти растворители можно безбоязненно нагревать, что намного ускоряет обезжиривание металлических деталей.
Обезжиривание поверхности металлических деталей с помощью органических растворителей проводят в такой последовательности. Детали загружают в посуду с растворителем и выдерживают 15...20 мин. Затем поверхность деталей протирают прямо в растворителе щеткой. После такой обработки поверхность каждой детали тщательно обрабатывают тампоном, смоченным 25%-ным аммиаком (работать необходимо в резиновых перчатках!).
Все работы по обезжириванию органическими растворителями проводят в хорошо проветриваемом помещении.
Очистка
В этом разделе в качестве примера будет рассмотрен процесс очистки от нагара двигателей внутреннего сгорания. Как известно, нагар представляет собой асфальтосмолистые вещества, образующие на рабочих поверхностях двигателей трудноудалимые пленки. Удаление нагара — задача довольно сложная, так как пленка нагара инертна и прочно сцеплена с поверхностью детали.
Составы очищающих растворов (г/л)
Для черных металлов
• Жидкое стекло — 1,5, кальцинированная сода — 33, едкий натр — 25, хо-зяйственное мыло — 8,5. Температура раствора — 80...90°С, время обработки — Зч.
• Едкий натр — 100, бихромат калия — 5. Температура раствора — 80...95°С, время обработки — до 3 ч.
• Едкий натр — 25, жидкое стекло — 10, бихромат натрия — 5, хозяйственное мыло — 8, кальцинированная сода — 30. Температура раствора — 80...95°С, время обработки — до 3 ч.
• Едкий натр — 25, жидкое стекло — 10, хозяйственное мыло — 10, поташ — 30. Температура раствора — 100°С, время обработки — до 6 ч.
Для алюминиевых (дюралюминиевых) сплавов
• Жидкое стекло 8,5, хозяйственное мыло — 10, кальцинированная сода — 18,5. Температура раствора — 85...95 С, время обработки — до 3 ч.
• Жидкое стекло — 8, бихромат калия — 5, хозяйственное мыло — 10, кальцинированная сода — 20. Температура раствора — 85...95°С, время обработки — до 3 ч.
• Кальцинированная сода — 10, бихромат калия — 5, хозяйственное мыло — 10. Температура раствора — 80...95°С, время обработки — до 3 ч.
Травление
Травление (как подготовительная операция) позволяет удалить с металлических деталей прочно сцепленные с их поверхностью загрязнения (ржавчину, окалину и другие продукты коррозии).
Основная цель травления — снятие продуктов коррозии; при этом основной металл не должен травиться. Чтобы предотвратить травление металла, в растворы вводят специальные добавки. Хорошие результаты дает применение небольших количеств гексаметилентетрамина (уротропина). Во все растворы для травления черных металлов добавляют 1 таблетку (0,5 г) уротропина на 1 л раствора. При отсутствии уротропина его заменяют таким же количеством сухого спирта (продается в спортмагазинах как топливо для туристов)..
Ввиду того что в рецептах для травления применяют неорганические кислоты, необходимо знать их исходную плотность (г/см 3 ): азотная кислота — 1,4, серная кислота — 1,84; соляная кислота — 1,19; ортофосфорная кислота — 1,7; уксусная кислота — 1,05.
Составы растворов для травления
Для черных металлов
• Серная кислота — 90...130, соляная кислота — 80...100. Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 0, 5...1,0 ч.
• Серная кислота — 150...200. Температура раствора — 25...60°С, время обработки — 0,5...1 ,0 ч.
• Соляная кислота — 200. Температура раствора — 30...35°С, время обработки — 15...20 мин.
• Соляная кислота — 150...200, формалин— 40...50. Температура раствора 30...50°С, время обработки 15...25 мин.
• Азотная кислота — 70...80, соляная кислота — 500...550. Температура раствора — 50°С, время обработки — 3...5 мин.
• Азотная кислота — 100, серная кислота — 50, соляная кислота — 150. Температура раствора — 85°С, время обработки — 3...10 мин.
• Соляная кислота — 150, ортофосфорная кислота — 100. Температура раствора — 50°С, время обработки — 10...20 мин.
Последний раствор (при обработке стальных деталей) кроме очистки поверхности еще и фосфатирует ее. А фосфатные пленки на поверхности стальных деталей позволяют окрашивать их любыми красками без грунта, так как эти пленки сами служат превосходным грунтом.
Приведем еще несколько рецептов травящих растворов, составы которых на этот раз приведены в % (по массе).
• Ортофосфорная кислота — 10, бутиловый спирт — 83, вода — 7. Температура раствора — 50...70°С, время обработки — 20...30 мин.
• Ортофосфорная кислота — 35, бутиловый спирт — 5, вода — 60. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 30...35 мин.
После травления черных металлов их промывают в 15%-ном растворе кальци-нированной (или питьевой) соды. Затем тщательно промывают водой.
Отметим, что ниже составы растворов опять приводятся в г/л.
Для меди и ее сплавов
• Серная кислота — 25...40, хромовый ангидрид — 150...200. Температура раствора — 25°С, время обработки — 5...10 мин.
• Серная кислота — 150, бихромат калия — 50. Температура раствора — 25,,.35°С, время обработки — 5...15 мин.
• Трилон Б— 100. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 5...10 мин.
• Хромовый ангидрид — 350, хлористый натрий — 50. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 5…15 мин.
Для алюминия и его сплавов
• Едкий натр —50...100. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 5...10 с.
• Азотная кислота — 35...40. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 3...5 с.
• Едкий натр — 25...35, кальцинированная сода — 20...30. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 0,5...2,0 мин.
• Едкий натр — 150, хлористый натрий — 30. Температура раствора — 60°С, время обработки — 15…20 с.
Химическое полирование
Химическое полирование позволяет быстро и качественно обработать поверхности металлических деталей. Большое преимущество такой технологии заключается в том, что с помощью ее (и только ее!) удается отполировать в домашних условиях детали со сложным профилем.Составы растворов для химического полирования
Для углеродистых сталей (содержание компонентов указывается в каждом конкретном случае в тех или иных единицах (г/л, процентах, частях)
• Азотная кислота — 2.-.4, соляная кислота 2...5, Ортофосфорная кислота — 15...25, остальное — вода. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 1...10 мин. Содержа¬ние компонентов — в % (по объему).
• Серная кислота — 0,1, уксусная кислота — 25, перекись водорода (30%-ная) — 13. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 30...60 мин. Содержание компонентов — в г/л.
• Азотная кислота — 100...200, серная кислота — 200..,600, соляная кислота — 25, Ортофосфорная кислота — 400. Температура смеси — 80...120°С, время обработки — 10...60 с. Содержание компонентов в частях (по объему).
Для нержавеющей стали
• Серная кислота — 230, соляная кислота — 660, кислотный оранжевый краситель — 25. Температура раствора — 70...75°С, время обработки — 2...3 мин. Содержание компонентов — в г/л.
• Азотная кислота — 4...5, соляная кислота — 3...4, Ортофосфорная кислота — 20.,.30, метилоранж — 1,..1,5, остальное — вода. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 5..10 мин. Содержа¬ние компонентов — в % (по массе).
• Азотная кислота — 30...90, железистосинеродистый калий (желтая кровяная соль) — 2...15 г/л, препарат ОП-7 — 3...25, соляная кислота — 45..110, ортофосфорная кислота — 45...280.
Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 15...30 мин. Содержание компонентов (кроме желтой кровяной соли) — в пл/л.
Последний состав применим для полирования чугуна и любых сталей.
Для меди
• Азотная кислота — 900, хлористый натрий - 5, сажа — 5. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 15...20 с. Содержание компонентов — г/л.
Внимание! В растворы хлористый натрий вводят в последнюю очередь, причем раствор должен быть предварительно охлажден!
• Азотная кислота — 20, серная кислота — 80, соляная кислота — 1, хромовый ангидрид — 50. Температура раствора — 13..18°С, время обработки — 1...2 мин. Содержание компонентов — в мл.
• Азотная кислота 500, серная кислота — 250, хлористый натрий — 10. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 10...20 с. Содержание компонентов — в г/л.
Для латуни
• Азотная кислота — 20, соляная кислота — 0,01, уксусная кислота — 40, ортофосфорная кислота — 40. Температура смеси — 25...30°С, время обработки — 20...60 с. Содержание компонентов — в мл.
• Сернокислая медь (медный купорос) — 8, хлористый натрий — 16, уксусная кислота — 3, вода — остальное. Температура раствора — 20°С, время обработки — 20...60 мин. Содержание компонентов — в % (по массе).
Для бронзы
• Ортофосфорная кислота — 77...79, азотнокислый калий — 21...23. Температура смеси - 18°С, время обработки — 0,5—3 мин. Содержание компонентов — в % (по массе).
• Азотная кислота — 65, хлористый натрий — 1 г, уксусная кислота — 5, ор-тофосфорная кислота — 30, вода — 5. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 1...5 с. Содержание компонентов (кроме хлористого натрия) — в мл.
Для никеля и его сплавов (мельхиора и нейзильбера)
• Азотная кислота — 20, уксусная кислота — 40, ортофосфорная кислота — 40. Температура смеси — 20°С, время обработки — до 2 мин. Содержание компонентов — в % (по массе).
• Азотная кислота — 30, уксусная кислота (ледяная) — 70. Температура смеси — 70...80°С, время обработки — 2...3 с. Содержание компонентов — в % (по объему).
Для алюминия и его сплавов
• Ортофосфорная кислота — 75, серная кислота — 25. Температура смеси — 100°С, время обработки — 5...10 мин. Содержание компонентов — в частях (по объему).
• Ортофосфорная кислота — 60, серная кислота — 200, азотная кислота — 150, мочевина — 5г. Температура смеси — 100°С, время обработки — 20 с. Содержание компонентов (кроме мочевины) — в мл.
• Ортофосфорная кислота — 70, серная кислота — 22, борная кислота — 8. Температура смеси — 95°С, время обработки — 5...7 мин. Содержание компонентов — в частях (по объему).
Пассивирование
Пассивирование — процесс создания химическим путем на поверхности металла инертного слоя, который не дает собственно металлу окисляться. Процессом пассивирования поверхности металлических изделий пользуются чеканщики при создании своих произведений; умельцы — при изготовлении различных поделок (люстр, бра и других предметов обихода); рыболовы-спортсмены пассивируют свои самодельные металлические приманки.
Составы растворов для пассивирования (г/л).
Для черных металлов
• Нитрит натрия — 40. ..100. Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 15...20 мин.
• Нитрит натрия — 10...15, кальцинированная сода — 3...7. Температура раствора — 70...80°С, время обработки — 2...3 мин.
• Нитрит натрия — 2...3, кальцинированная сода — 10, препарат ОП-7 — 1...2. Температура раствора — 40...60°С, время обработки — 10...15 мин.
• Хромовый ангидрид — 50. Температура раствора — 65...75"С, время обработки — 10...20 мин.
Для меди и ее сплавов
• Серная кислота — 15, бихромат калия — 100. Температура раствора — 45°С, время обработки — 5...10 мин.
• Бихромат калия — 150. Температура раствора — 60°С, время обработки — 2...5 мин.
Для алюминия и его сплавов
• Ортофосфорная кислота — 300, хромовый ангидрид — 15. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — 2...5 мин.
• Бихромат калия — 200. Температура раствора — 20°С, «время обработки —5...10 мин.
Для серебра
• Бихромат калия — 50. Температура раствора — 25...40°С, время обработки — 20 мин.
Для цинка
• Серная кислота — 2...3, хромовый ангидрид — 150...200. Температура раствора — 20°С, время обработки — 5...10 с.
Фосфатирование
Как уже было сказано, фосфатная пленка на поверхности стальных деталей представляет собой достаточно надежное антикоррозионное покрытие. Оно также является отличным грунтом под лакокрасочные покрытия.
Некоторые низкотемпературные способы фосфатирования применимы для обработки кузовов легковых автомобилей перед покрытием их антикоррозионными и противоизносными составами.
Составы растворов для фосфатирования (г/л)
Для стали
• Мажеф (фосфорнокислые соли марганца и железа) — 30, азотнокислый цинк — 40, фтористый натрий — 10. Температура раствора — 20°С, время обработки — 40 мин.
• Моноцинкфосфат — 75, азотнокислый цинк — 400...600. Температура раствора — 20°С, время обработки — 20...30 с.
• Мажеф — 25, азотнокислый цинк — 35, нитрит натрия — 3. Температура раствора — 20°С, время обработки — 40 мин.
• Моноаммонийфосфат — 300. Температура раствора — 60…80°С, время обработки — 20...30 с.
• Ортофосфорная кислота — 60...80, хромовый ангидрид— 100...150. Температура раствора — 50...60°С, время обработки — 20...30 мин.
• Ортофосфорная кислота — 400...550, бутиловый спирт — 30. Температура раствора — 50°С, время обработки — 20 мин.
Нанесение металлических покрытий
Химическое покрытие одних металлов другими подкупает простотой технологического процесса. Действительно, если, например, необходимо химически отникелировать какую-либо стальную деталь, достаточно иметь подходящую эмалированную посуду, источник нагрева (газовая плита, примус и т.п.) и относительно недефицитные химреактивы. Час-другой — и деталь покрыта блестящим слоем никеля.
Заметим, что только с помощью химического никелирования можно надежно отникелировать детали сложного профиля, внутренние полости (трубы и т.п.). Правда, химическое никелирование (и некоторые другие подобные процессы) не лишено и недостатков. Основной из них — не слишком крепкое сцепление никелевой пленки с основным металлом. Однако этот недостаток устраним, для этого применяют так называемый метод низкотемпературной диффузии. Он позволяет значительно повысить сцепление никелевой пленки с основным металлом. Метод этот применим для всех химических покрытий одних металлов другими.
Никелирование
В основу процесса химического никелирования положена реакция восстановления никеля из водных растворов его солей с помощью гипофосфита натрия и некоторых других химреактивов.
Никелевые покрытия, полученные химическим путем, имеют аморфную структуру. Наличие в никеле фосфора делает пленку близкой по твердости пленке хрома. К сожалению, сцепление пленки никеля с основным металлом сравнительно низкое. Термическая обработка пленок никеля (низкотемпературная диффузия) заключается в нагреве отникелированных деталей до температуры 400°С и выдержке их при этой температуре в течение 1 ч.
Если покрываемые никелем детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т.п.), то при температуре 40°С они могут отпуститься, то есть потерять свое основное качество — твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270...300 С с выдержкой до 3 ч. При этом термообработка повышает и твердость никелевого покрытия.
Все перечисленные достоинства химического никелирования не ускользнули от внимания технологов. Они нашли им практическое применение (кроме использования декоративных и антикоррозионных свойств). Так, с помощью химического никелирования осуществляется ремонт осей различных механизмов, червяков резьбонарезных станков и т.д.
В домашних условиях с помощью никелирования (конечно, химического!) можно отремонтировать детали различных бытовых устройств. Технология здесь предельно проста. Например, сносилась ось какого-либо устройства. Тогда наращивают (с избытком) слой никеля на поврежденном месте. Затем рабочий участок оси полируют, доводя его до нужного размера.
Надо отметить, что с помощью Химического никелирования нельзя покрывать такие металлы, как олово, свинец, кадмий, цинк, висмут и сурьму.
Растворы, применяемые для химического никелирования, подразделяются на кислые (рН — 4...6,5) и щелочные (рН — выше 6,5). Кислые растворы предпочтительнее применять для покрытия черных металлов, меди и латуни. Щелочные — для нержавеющих сталей.
Кислые растворы (по сравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. Еще немаловажная особенность кислых растворов: у них меньше вероятность саморазряда при превышении рабочей температуры. (Саморазряд — мгновенное выпадение никеля в раствор с расплескиванием последнего.)
У щелочных растворов основное преимущество — более надежное сцепление никелевой пленки с основным металлом.
И последнее. Воду для никелирования (и при нанесении других покрытий) берут дистиллированную (можно использовать конденсат из бытовых холодильников). Химреактивы подойдут как минимум чистые (обозначение на этикетке — Ч).
Перед покрытием деталей любой металлической пленкой необходимо провести специальную подготовку их поверхности.
Подготовка всех металлов и сплавов заключается в следующем. Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов, а затем деталь декапируют в одном из нижеперечисленных растворов.
Составы растворов для декапирования (г/л)
Для стали
• Серная кислота — 30...50. Температура раствора — 20°С, время обработки — 20...60 с.
• Соляная кислота — 20...45. Температура раствора — 20°С, время обработки— 15...40 с.
• Серная кислота — 50...80, соляная кислота — 20...30. Температура раствора — 20°С, время обработки — 8...10 с.
Для меди и ее сплавов
• Серная кислота — 5%-ный раствор. Температура — 20°С, время обработки — 20с.
Для алюминия и его сплавов
• Азотная кислота. (Внимание, 10...15%-ный раствор.) Температура раствора — 20°С, время обработки — 5...15 с.
Учтите, что для алюминия и его сплавов перед химическим никелированием проводят еще одну обработку — так называемую цинкатную. Ниже приведены растворы для цинкатной обработки.
Составы растворов для цинкатной обработки (г/л)
Для алюминия
• Едкий натр — 250, окись цинка — 55. Температура раствора — 20 С, время обработки — З...5с.
• Едкий натр — 120, сернокислый цинк — 40. Температура раствора — 20°С, время обработки — 1,5...2 мин.
При подготовке обоих растворов сначала отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине — цинковую составляющую. Затем оба раствора сливают вместе.
Для литейных алюминиевых сплавов
• Едкий натр — 10, окись цинка — 5, сегнетова соль (кристаллогидрат) — 10. Температура раствора — 20 С, время обработки — 2 мин.
Для деформируемых алюминиевых сплавов
• Хлорное железо (кристаллогидрат) — 1, едкий натр — 525, окись цинка 100, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 25°С, время обработки — 30...60 с.
После цинкатной обработки детали промывают в воде и завешивают их в раствор для никелирования.
Все растворы для никелирования универсальны, то есть годны для всех металлов (хотя есть и некоторая специфика). Готовят их в определенной последовательности. Так, все химреактивы (кроме гипофосфита натрия) растворяют в воде (посуда эмалированная!). Затем раствор разогревают до рабочей температуры и только после этого растворяют гипофосфит натрия и завешивают детали в раствор.
В 1 л раствора можно отникелировать поверхность площадью до 2 дм2 .
Составы растворов для никелирования (г/л)
• Сернокислый никель — 25, янтарнокислый натрий — 15, гипофосфит натрия — 30. Температура раствора — 90°С, рН — 4,5, скорость наращивания пленки — 15...20 мкм/ч.
• Хлористый никель — 25, янтарно-кислый натрий — 15, гипофосфит натрия — 30. Температура раствора — 90...92°С, рН — 5,5, скорость наращивания — 18...25 мкм/ч.
• Хлористый никель — 30, гликолевая кислота — 39, гипофосфит натрия — 10. Температура раствора 85,..89°С, рН — 4,2, скорость наращивания — 15...20 мкм/ч.
• Хлористый никель — 21, уксуснокислый натрий — 10, гипофосфит натрия — 24, Температура раствора — 97°С, рН — 5,2, скорость наращивания — до 60 мкм/ч.
• Сернокислый никель — 21, уксуснокислый натрий — 10, сульфид свинца — 20, гипофосфит натрия — 24. Температура раствора — 90°С, рН — 5, скорость наращивания — до 90 мкм/ч.
• Хлористый никель — 30, уксусная кислота — 15, сульфид свинца — 10...15, гипофосфит натрия — 15. Температура раствора — 85...87°С, рН — 4,5, скорость наращивания — 12...15 мкм/ч.
• Хлористый никель — 45, хлористый аммоний — 45, лимоннокислый натрий — 45, гипофосфит натрия — 20. Температура раствора — 90°С, рН — 8,5, скорость наращивания — 18... 20 мкм/ч.
• Хлористый никель — 30, хлористый аммоний — 30, янтарнокислый натрий — 100, аммиак (25%-ный раствор — 35, гипофосфит натрия — 25).
Температура — 90°С, рН — 8...8,5, скорость наращивания — 8...12 мкм/ч.
• Хлористый никель — 45, хлористый аммоний — 45, уксуснокислый натрий — 45, гипофосфит натрия — 20. Температура раствора — 88....90°С, рН — 8...9, скорость наращивания — 18...20 мкм/ч.
• Сернокислый никель — 30, сернокислый аммоний — 30, гипофосфит натрия — 10. Температура раствора — 85°С, рН — 8,2...8,5, скорость наращивания — 15...18 мкм/ч.
Внимание! По существующим ГОСТам однослойное покрытие никелем на 1 см2 имеет несколько десятков сквозных (до основного металла) пор. Естественно, что на открытом воздухе стальная деталь, покрытая никелем, быстро покроется «сыпью» ржавчины.
У современного автомобиля, к примеру, бампер покрывают двойным слоем (подслой меди, а сверху — хром) и даже тройным (медь — никель — хром). Но и это не спасает деталь от ржавчины, так как по ГОСТу и у тройного покрытия имеется несколько пор на 1 см2. Что делать? Выход — в обработке поверхности покрытия специальными составами, закрывающими поры.
В домашних условиях можно рекомендовать следующие операции.
Протереть деталь с никелевым (или другим) покрытием кашицей из окиси магния и воды и сразу же опустить ее на 1...2 мин в 50%-ный раствор соляной кислоты.
После термообработки еще не остывшую деталь опустить в невитаминизированный рыбий жир (лучше старый, непригодный по прямому назначению).
Протереть 2...3 раза отникелированную поверхность детали составом ЛПС (легко проникающей смазкой).
В последних двух случаях излишки жира (смазки) через сутки удаляют с поверхности бензином.
Обработку рыбьим жиром больших поверхностей (бамперов, молдингов автомашин) проводят так. В жаркую погоду протирают их рыбьим жиром два раза с перерывом в 12...14 ч. Затем через 2 суток излишки жира удаляют бензином.
Эффективность такой обработки характеризует следующий пример. Никелированные рыболовные крючки начинают покрываться ржавчиной сразу же после первой рыбалки в море. Обработанные рыбьим жиром те же крючки не корродируют почти весь летний сезон морской ловли.
Хромирование
Химическое хромирование позволяет получить на поверхности металлических деталей покрытие серого цвета, которое после полирования приобретает нужный блеск. Хром хорошо ложится на никелевое покрытие. Наличие фосфора в хроме, полученном химическим путем, значительно увеличивает его твердость. Термическая обработка для хромовых покрытий необходима.
Ниже приводятся проверенные практикой рецепты химического хромирования.
Составы растворов для химического хромирования (г/л)
• Фтористый хром — 14, лимоннокислый натрий — 7, уксусная кислота — 10 мл, гипофосфит натрия — 7. Температура раствора — 85...90°С, рН — 8...11, скорость наращивания — 1,0...2,5 мкм/ч.
• Фтористый хром — 16, хлористый хром — 1, уксуснокислый натрий — 10, щавелевокислый натрий — 4,5, гипофосфит натрия — 10. Температура раствора — 75...90°С, рН — 4...6, скорость наращивания — 2...2,5 мкм/ч.
• Фтористый хром — 17, хлористый хром — 1,2, лимоннокислый натрий — 8,5, гипофосфит натрия — 8,5. Температура раствора — 85...90°С, рН — 8...11, скорость наращивания — 1...2,5 мкм/ч.
• Уксуснокислый хром — 30, уксуснокислый никель — 1, гликолевокислый натрий — 40, уксуснокислый натрий — 20, лимоннокислый натрий — 40, уксусная кислота — 14 мл, гидроксид натрия — 14, гипофосфит натрия — 15. Температура раствора — 99°С, рН — 4...6, скорость наращивания — до 2,5 мкм/ч.
• Фтористый хром — 5...10, хлористый хром — 5...10, лимоннокислый натрий — 20...30, пирофосфат натрия (замена гипофосфита натрия) — 50...75.
Температура раствора — 100°С, рН — 7,5...9, скорость наращивания — 2...2,5 мкм/ч.
Бороникелирование
Пленка из этого двойного сплава обладает повышенной твердостью (особенно после термообработки), высокой температурой плавления, большой износоустойчивостью и значительной коррозионной стойкостью. Все это позволяет применять такое покрытие в различных ответственных самодельных конструкциях. Ниже приведены рецепты растворов, в которых осуществляют бороникелирование.
Составы растворов для химического бороникелировапия (г/л)
• Хлористый никель — 20, гидроксид натрия — 40, аммиак (25%-ный раствор):— 11, борогидрид натрия — 0,7, этилендиамин (98%-ный раствор) — 4,5. Температура раствора — 97°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Сернокислый никель — 30, триэтилснтетрамин — 0,9, гидроксид натрия — 40, аммиак (25%-ный раствор) — 13, борогидрид натрия — 1. Температура раствора — 97 С, скорость наращивания — 2,5 мкм/ч.
• Хлористый никель — 20, гидроксид натрия — 40, сегнетова соль — 65, аммиак (25%-ный раствор) — 13, борогидрид натрия — 0,7. Температура раствора — 97°С, скорость наращивания — 1,5 мкм/ч.
• Едкий натр — 4...40, метабисульфит калия — 1…1,5, виннокислый калийнатрий — 30...35, хлористый никель — 10...30, этилендиамин (50%-ный раствор) — 10...30, борогидрид натрия — 0,6...1,2. Температура раствора — 40...60°С, скорость наращивания — до 30 мкм/ч.
Растворы приготавливают так же, как для никелирования: сначала растворяют все, кроме борогидрида натрия, раствор нагревают и растворяют борогидрид натрия.
Борокобальтирование
Использование данного химического процесса позволяет получить пленку особо большой твердости. Ее используют для ремонта пар трения, где требуется повышенная износостойкость покрытия.
Составы растворов для борокобальтирования (г/л)
• Хлористый кобальт — 20, гидроксид натрия — 40, лимоннокислый натрий — 100, этилендиамин — 60, хлористый аммо¬ний — 10, борогидрид натрия — 1. Температура раствора — 60°С, рН — 14, скорость наращивания — 1,5...2,5 мкм/ч.
• Уксуснокислый кобальт — 19, ам¬миак (25%-ный раствор) — 250, винно-кислый калий — 56, борогидрид натрия — 8,3. Температура раствора — 50°С, рН — 12,5, скорость наращивания — 3 мкм/ч.
• Сернокислый кобальт — 180, борная кислота — 25, диметилборазан — 37. Температура раствора — 18°С, рН — 4, скорость наращивания — 6 мкм/ч.
• Хлористый кобальт — 24, этилендиамин — 24, диметилборазан — 3,5. Температура раствора — 70 С, рН — 11, скорость наращивания — 1 мкм/ч.
Раствор приготовляют так же, как и бороникелевые.
Кадмирование
В хозяйстве часто приходится применять крепежные детали, покрытые кадмием. Особенно это касается деталей, которые эксплуатируются под открытым небом.
Отмечено, что кадмиевые покрытия, полученные химическим путем, хорошо сцепляются с основным металлом даже без термообработки.
Ниже приведен хорошо зарекомендовавший себя раствор для химического кадмирования стальных деталей (г/л).
• Хлористый кадмий — 50, этилендиамин — 100. С деталями должен контактировать кадмий (подвеска на кадмиевой проволоке, мелкие детали пересыпают порошковым кадмием). Температура раствора — 65°С, рН — 6...9, скорость наращивания — 4 мкм/ч.
Внимание! Последним в растворе (после нагрева) растворяют этилендиамин.
Меднение
Химическое меднение чаще всего применяют при изготовлении печатных плат для радиоэлектроники, в гальванопластике, для металлизации пластмасс, для двойного покрытия одних металлов другими.
Составы растворов для меднения (г/л)
• Сернокислая медь — 10, серная кислота — 10. Температура раствора — 15...25°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Виннокислый калий-натрий — 150, сернокислая медь — 30, едкий натр — 80. Температура раствора — 15...25°С, скорость наращивания — 12 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 10...50, едкий натр — 10...30, сегнетова соль 40...70, формалин (40%-ный раствор) — 15...25. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 8...50, серная кислота — 8...50. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 63, виннокислый калий — 115, углекислый натрий — 143. Температура раствора — 20 С, скорость наращивания — 15 мкм/ч.
• Сернокислая медь — 80...100, едкий натр — 80..,100, углекислый натрий — 25...30, хлористый никель — 2...4, сегнетова соль — 150...180, формалин (40%-ный раствор) — 30...35. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч. Этот раствор позволяет получать пленки с небольшим содержанием никеля.
• Сернокислая медь — 25...35, гидроксид натрия — 30...40, углекислый натрий — 20—30, трилон Б — 80...90, формалин (40%-ный раствор) — 20...25, роданин — 0,003...0,005, железосинеродистый калий (красная кровяная соль) — 0,1..0,15. Температура раствора — 18...25°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч.
Этот раствор отличается большой стабильностью работы по времени и позволяет получить толстые пленки меди.
Для улучшения сцепления пленки с основным металлом применяют термическую обработку такую же, как и для никеля.
Серебрение
Серебрение металлических поверхностей, пожалуй, самый популярный процесс среди умельцев, который они применяют в своей деятельности. Можно привести десятки примеров. Например, восстановление слоя серебра на мельхиоровых столовых приборах, серебрение самоваров и других предметов быта.
Для чеканщиков серебрения вместе с химическим окрашиванием металлических поверхностей (о нем будет сказано ниже) — способ увеличения художественной ценности чеканных картин. Представьте себе отчеканенного древнего воина, у которого посеребрена кольчуга и шлем.
Сам процесс химического серебрения можно провести с помощью растворов и паст. Последнее предпочтительнее при обработке больших поверхностей (например, при серебрении самоваров или деталей крупных чеканных картин).
Состав растворов для серебрения (г/л)
• Хлористое серебро — 7,5, железистосинеродистый калий — 120, углекислый калий — 80. Температура рабочего раствора — около 100°С. Время обработки — до получения нужной толщины слоя серебра.
• Хлористое серебро — 10, хлористый натрий — 20, кислый виннокислый калий — 20. Обработка — в кипящем растворе.
• Хлористое серебро — 20, железистосинеродистый калий — 100, углекислый калий — 100, аммиак (30%-ный раствор) — 100, хлористый натрий — 40. Обработка — в кипящем растворе.
• Сначала готовится паста из хлористого серебра — 30 г, винной кислоты — 250 г, хлористого натрия — 1250, и все разводится водой до густоты сметаны. 10...15 г пасты растворяют в 1 л кипящей воды. Обработка — в кипящем растворе.
Детали завешивают в растворы для серебрения на цинковых проволочках (полосках).
Время обработки определяют визуально. Здесь необходимо отметить, что лучше серебрится латунь, нежели медь. На последнюю необходимо нанести довольно толстый слой серебра, чтобы темная медь не просвечивала бы через слой покрытия.
Еще одно замечание. Растворы с солями серебра нельзя долго хранить, так как при этом могут образовываться взрывчатые компоненты. Это же касается всех жидких паст.
Составы паст для серебрения.
В 300 мл теплой воды растворяют 2 г ляпис-карандаша (продается в аптеках, представляет собой смесь азотнокислого серебра и аминокислотного калия, взятых в соотношении 1:2 (по массе). К полученному раствору понемногу добавляют 10%-ный раствор хлористого натрия до прекращения выпадения осадка. Творожистый осадок хлорного серебра отфильтровывают и тщательно промывают в 5...6 водах.
В 100 мл воды растворяют 20 г тиосульфита натрия. В полученный раствор добавляют хлорное серебро до тех пор, пока оно не перестанет растворяться. Раствор фильтруют и добавляют в него зубной порошок до консистенции жидкой сметаны. Этой пастой с помощью ватного тампона натирают (серебрят) деталь.
• Ляпис-карандаш — 15, лимонная кислота (пищевая) — 55, хлористый аммоний — 30. Каждый компонент перед смешиванием растирают в порошок. Содержание компонентов — в % (по массе).
• Хлористое серебро — 3, хлористый натрий — 3, углекислый натрий — 6, мел — 2. Содержание компонентов — в частях (по массе).
• Хлористое серебро — 3, хлористый натрий — 8, виннокислый калий — 8, мел — 4. Содержание компонентов — в частях (по массе).
• Азотнокислое серебро — 1, хлористый натрий — 2. Содержание компонентов — в частях (по массе).
Последние четыре пасты применяют следующим образом. Тонкоизмельченные компоненты смешивают. Мокрым тампоном, припудривая его сухой смесью химреактивов, натирают (серебрят) нужную деталь. Смесь все время добавляют, постоянно увлажняя тампон.
При серебрении алюминия и его сплавов детали сначала цинкуют, а затем уже покрывают серебром.
Цинкатную обработку проводят в одном из следующих растворов.
Составы растворов для цинкатной обработки (г/л)
Для алюминия
• Едкий натр — 250, окись цинка — 55. Температура раствора — 20°С, время обработки — 3...5 с.
• Едкий натр — 120, сернокислый цинк — 40. Температура раствора — 20°С, время обработки — 1,5...2,0 мин. Для получения раствора сначала в одной половине воды растворяют едкий натр, в другой — сернокислый цинк. Затем оба раствора сливают вместе.
Для дюраля
• Едкий натр — 10, окись цинка — 5, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 20°С, время обработки — 1...2 мин.
После цинкатной обработки детали серебрят в любом из вышеперечисленных растворов. Однако лучшими считаются следующие растворы (г/л).
• Азотнокислое серебро — 100, фто¬ристый аммоний — 100. Температура раствора — 20°С.
• Фтористое серебро — 100, азотнокислый аммоний — 100. Температура раствора — 20°С.
Лужение
Химическое лужение поверхностей деталей применяют как антикоррозионное покрытие и как предварительный процесс (для алюминия и его сплавов) перед пайкой мягкими припоями. Ниже приведены составы для лужения некоторых металлов.
Составы для лужения (г/л)
Для стали
• Хлористое олово (плавленое) — 1, аммиачные квасцы — 15. Лужение ведется в кипящем растворе, скорость наращивания — 5...8 мкм/ч.
• Хлористое олово— 10, сернокислый алюминий-аммоний — 300. Лужение ведется в кипящем растворе, скорость наращивания — 5 мкм/ч.
• Хлористое олово — 20, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 80°С, скоро¬сть наращивания — 3...5 мкм/ч.
• Хлористое олово — 3...4, сегнетова соль — до насыщения. Температура раствора — 90...100°С, скорость наращивания — 4...7 мкм/ч.
Для меди и ее сплавов
• Хлористое олово — 1, виннокислый калий— 10. Лужение ведется в кипящем растворе, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Хлористое олово — 20, молочнокислый натрий — 200. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 10 мкм/ч.
• Двухлористое олово — 8, тиомочевина — 40...45, серная кислота — 30...40. Температура раствора — 20°С, скорость наращивания — 15 мкм/ч.
• Хлористое олово — 8...20, тиомочевина — 80...90, соляная кислота — 6,5...7,5, хлористый натрий — 70...80. Температура раствора — 50...100°С, скорость наращивания — 8 мкм/ч.
• Хлористое олово — 5,5, тиомочевина — 50, винная кислота — 35. Температура раствора — 60...70°С, скорость наращивания — 5...7 мкм/ч.
При лужении деталей из меди и ее сплавов их завешивают на цинковых подвесках. Мелкие детали «припудривают» цинковыми опилками.
Для алюминия и его сплавов
Лужению алюминия и его сплавов предшествуют некоторые дополнительные процессы. Вначале обезжиренные ацетоном или бензином Б-70 детали обрабатывают в течение 5 мин при температуре 70°С следующего состава (г/л): углекислый натрий — 56, фосфорнокислый натрий — 56. Затем детали опускают на 30 с в 50%-ный раствор азотной кислоты, тщательно промывают под струей воды и сразу же помещают в один из растворов (для лужения), приведенных ниже.
• Станнат натрия — 30, гидроксид натрия — 20. Температура раствора — 50...60°С, скорость наращивания — 4 мкм/ч.
• Станнат натрия — 20...80, пирофосфат калия — 30…120, едкий натр — 1,5..Л,7, щавелевокислый аммоний — 10...20. Температура раствора — 20...40°С, скорость наращивания — 5 мкм/ч.
Удаление металлических покрытий
Обычно этот процесс необходим для удаления некачественных металлических пленок или для очистки какого-либо ре¬ставрируемого металлического изделия.
Все нижеприведенные растворы работают быстрее при повышенных температурах.
Составы растворов для удаления металлических покрытий частями (по объему)
Для стали удаления никеля со стали
• Азотная кислота — 2, серная кисло¬та — 1, сернокислое железо (окисное) — 5...10. Температура смеси — 20°С.
• Азотная кислота — 8, вода — 2. Температура раствора — 20 С.
• Азотная кислота — 7, уксусная кислота (ледяная) — 3. Температура смеси — 30°С.
Для удаления никеля с меди и ее сплавов (г/л)
• Нитробензойная кислота — 40…75, серная кислота — 180. Температура раствора — 80...90 С.
• Нитробензойная кислота — 35, этилендиамин — 65, тиомочевина — 5...7. Температура раствора — 20...80°С.
Для удаления никеля с алюминия и его сплавов применяют техническую азотную кислоту. Температура кислоты — 50°С.
Для удаления меди со стали
• Нитробензойная кислота — 90, диэтилентриамин — 150, хлористый аммоний — 50. Температура раствора — 80°С.
• Пиросернокислый натрий — 70, аммиак (25%-ный раствор) — 330. Температура раствора — 60°.
• Серная кислота — 50, хромовый ангидрид — 500. Температура раствора — 20°С.
Для удаления меди с алюминия и его сплавов (с цинкатной обработкой)
• Хромовый ангидрид — 480, серная кислота — 40. Температура раствора — 20...70°С.
• Техническая азотная кислота. Температура раствора — 50°С.
Для удаления серебра со стали
• Азотная кислота — 50, серная кислота — 850. Температура — 80°С.
• Азотная кислота техническая. Температура — 20°С.
Серебро с меди и ее сплавов удаляют азотной кислотой технической. Температура — 20°С.
Хром со стали снимают раствором едкого натра (200 г/л). Температура раствора — 20 С.
Хром с меди и ее сплавов удаляют 10%-ной соляной кислотой. Температура раствора — 20°С.
Цинк со стали снимают 10%-ной соляной кислотой — 200 г/л. Температура раствора — 20°С.
Цинк с меди и ее сплавов удаляют концентрированной серной кислотой. Температура — 20 С.
Кадмий и цинк с любых металлов снимают раствором азотнокислого алюминия (120 г/л). Температура раствора — 20°С.
Олово со стали удаляют раствором, содержащим гидроксид натрия — 120, нитробензойную кислоту — 30. Температура раствора — 20°С.
Олово с меди и ее сплавов снимают в растворе хлорного железа — 75…100, сернокислой меди — 135...160, уксусной кислоты (ледяная) — 175. емпература раствора — 20°С.
Химическое оксидирование и окрашивание металлов
Химическое оксидирование и окрашивание поверхности металлических деталей предназначаются для создания на поверхности деталей антикоррозионного покрытия и усиления декоративности покрытия.
В глубокой древности люди умели уже оксидировать свои поделки, изменяя их цвет (чернение серебра, окраска золота и т.п.), воронить стальные предметы (нагрев стальную деталь до 220...325°С, они смазывали ее конопляным маслом).
Составы растворов для оксидирования и окрашивания стали (г/л)
Заметим, что перед оксидированием деталь шлифуется или полируется, обезжиривается и декапируется.
Черный цвет
• Едкий натр — 750, азотнокислый натрий — 175. Температура раствора — 135°С, время обработки — 90 мин. Пленка плотная, блестящая.
• Едкий натр — 500, азотнокислый натрий — 500. Температура раствора — 140°С, время обработки — 9 мин. Пленка интенсивная.
• Едкий натр — 1500, азотнокислый натрий — 30. Температура раствора — 150°С, время обработки — 10 мин. Пленка матовая.
• Едкий натр — 750, азотнокислый на¬трий — 225, азотистокислый натрий — 60. Температура раствора — 140°С, время обработки — 90 мин. Пленка блестящая.
• Азотнокислый кальций — 30, ортофосфорная кислота — 1, перекись марганца — 1. Температура раствора — 100°С, время обработки — 45 мин. Пленка матовая.
Все приведенные способы характеризуются высокой рабочей температурой растворов, что, конечно, не позволяет обрабатывать крупногабаритные детали. Однако имеется один «низкотемпературный раствор», пригодный для этого дела (г/л): тиосульфат натрия — 80, хлористый аммоний — 60, ортофосфорная кислота — 7, азотная кислота — 3. Температура раствора — 20°С, время обработки — 60 мин. Пленка черная, матовая.
После оксидирования (чернения) стальных деталей их обрабатывают в течение 15 мин в растворе калиевого хромпика (120 г/л) при температуре 60°С.
Затем детали промывают, сушат и покрывают любым нейтральным машинным маслом.
Голубой цвет
• Соляная кислота — 30, хлорное железо — 30, азотнокислая ртуть — 30, этиловый спирт — 120. Температура раствора — 20...25°С, время обработки — до 12 ч.
• Гидросернистый натрий — 120, уксуснокислый свинец — 30. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — 20...30 мин.
Синий цвет
Уксуснокислый свинец — 15...20, тиосульфат натрия — 60, уксусная кислота (ледяная) — 15...30. Температура раствора — 80°С. Время обработки зависит от интенсивности окраски.
Составы растворов для оксидирования и окрашивания меди (г/л)
Синевато-черные цвета
• Едкий натр — 600...650, азотнокислый натрий — 100...200. Температура раствора — 140°С, время обработки — 2ч.
• Едкий натр — 550, азотистокислый натрий — 150...200. Температура раствора — 135...140°С, время обработки— 15...40 мин.
• Едкий натр — 700...800, азотнокислый натрий — 200...250, азотистокислый натрий —50...70. Температура раствора — 140...150°С, время обработки — 15...60 мин.
• Едкий натр — 50...60, персульфат калия — 14…16. Температура раствора — 60...65 С, время обработки — 5...8 мин.
• Сернистый калий — 150. Температура раствора — 30°С, время обработки — 5...7 мин.
Кроме вышеперечисленных, применяют раствор так называемой серной печени. Получают серную печень, сплавляя в железной банке в течение 10...15 мин (при помешивании) 1 часть (по массе) серы с 2 частями углекислого калия (поташа). Последний можно заменить тем же количеством углекислого натрия или едкого натра.
Стеклообразную массу серной печени выливают на железный лист, остужают и дробят до порошка. Хранят серную печень в герметичной посуде.
Раствор серной печени готовят в эмалированной посуде из расчета 30...150 г/л, температура раствора — 25...100°С, время обработки определяется визуально.
Раствором серной печени, кроме меди, можно хорошо почернить серебро и удовлетворительно — сталь.
Зеленый цвет
• Азотнокислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 300, хлористый аммоний — 400, уксуснокислый натрий — 400. Температура раствора — 15...25°С. Интенсивность окраски определяют визуально.
Коричневый цвет
• Хлористый калий — 45, сернокислый никель — 20, сернокислая медь — 100. Температура раствора — 90...100°С, интенсивность окраски определяют визуально.
Буровато-желтый цвет
• Едкий натр — 50, персульфат калия — 8. Температура раствора — 100°С, время обработки — 5...20 мин.
Голубой цвет
• Тиосульфат натрия — 160, уксуснокислый свинец — 40. Температура раствора — 40…100°С, время обработки — до 10 мин.
Составы для оксидирования и окрашивания латуни (г/л)
Черный цвет
• Углекислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 100. Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 2...5 мин.
• Двууглекислая медь — 60, аммиак (25%-ный раствор) — 500, латунь (опилки) — 0,5. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — до 30 мин.
Коричневый цвет
• Хлористый калий — 45, сернокислый никель — 20, сернокислая медь — 105. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — до 10 мин.
• Сернокислая медь — 50, тиосульфат натрия — 50. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — до 20 мин.
• Сернокислый натрий — 100. Температура раствора — 70°С, время обработки — до 20 мин.
• Сернокислая медь — 50, марганцовокислый калий — 5. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — до 60 мин.
Голубой цвет
• Уксуснокислый свинец — 20, тиосульфат натрия — 60, уксусная кислота (эссенция) — 30. Температура раствора — 80°С, время обработки — 7 мин.
3еленый цвет
• Сернокислый никель-аммоний — 60, тиосульфат натрия — 60. Температура раствора — 70...75°С, время обработки — до 20 мин.
• Азотнокислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 300, хлористый аммоний — 400, уксуснокислый натрий — 400. Температура раствора — 20°С, время обработки — до 60 мин.
Составы для оксидирования и окрашивания бронзы (г/л)
Зеленый цвет
• Хлористый аммоний — 30, 5%-ная уксусная кислота — 15, среднеуксусная соль меди — 5. Температура раствора — 25...40°С. Здесь и далее интенсивность окраски бронзы определяют визуально.
• Хлористый аммоний — 16, кислый щавелевокислый калий — 4, 5%-ная уксусная кислота — 1. Температура раствора — 25...60°С.
• Азотнокислая медь — 10, хлористый аммоний — 10, хлористый цинк — 10. Температура раствора — 18...25°С.
Желто-зеленый цвет
• Азотнокислая медь — 200, хлористый натрий — 20. Температура раствора — 25°С.
От синего до желто-зеленого цвета
В зависимости от времени обработки удается получить цвета от синего до желто-зеленого в растворе, содержащем углекислый аммоний — 250, хлористый аммоний — 250. Температура раствора — 18...25°С.
Патинирование (придание вида старой бронзы) проводят в таком растворе: серная печень — 25, аммиак (25%-ный раствор) — 10. Температура раствора — 18...25°С.
Составы для оксидирования и окрашивания серебра (г/л)
Черный цвет
• Серная печень — 20...80. Температура раствора — 60.,.70°С. Здесь и далее интенсивность окраски определяют визуально.
• Углекислый аммоний — 10, сернистый калий — 25. Температура раствора — 40...60°С.
• Сернокислый калий — 10. Температура раствора — 60°С.
• Сернокислая медь — 2, азотнокислый аммоний — 1, аммиак (5%-ный раствор) — 2, уксусная кислота (эссенция) — 10. Температура раствора — 25...40°С. Содержание компонентов в этом растворе дано в частях (по массе).
Коричневый цвет
• Раствор сернокислого аммония — 20 г/л. Температура раствора — 60...80°С.
• Сернокислая медь — 10, аммиак (5%-ный раствор) — 5, уксусная кислота — 100. Температура раствора — 30...60°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).
• Сернокислая медь — 100, 5%-ная уксусная кислота — 100, хлористый аммоний — 5. Температура раствора — 40...60°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).
• Сернокислая медь — 20, азотнокислый калий — 10, хлористый аммоний — 20, 5%-ная уксусная кислота — 100. Температура раствора — 25...40°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).
Голубой цвет
• Серная печень — 1,5, углекислый аммоний — 10. Температура раствора — 60°С.
• Серная печень — 15, хлористый аммоний — 40. Температура раствора — 40...60°С.
Зеленый цвет
• Йод — 100, соляная кислота — 300. Температура раствора — 20°С.
• Йод — 11,5, йодистый калий — 11,5. Температура раствора — 20°С.
Внимание! При окрашивании серебра в зеленый цвет необходимо работать в темноте!
Состав для оксидирования и окраски никеля (г/л)
Никель можно окрасить только в черный цвет. Раствор (г/л) содержит: персульфат аммония — 200, сернокислый натрий — 100, сернокислое железо — 9, роданистый аммоний — 6. Температура раствора — 20...25°С, время обработки — 1-2 мин.
Составы для оксидирования алюминия и его сплавов (г/л)
Черный цвет
• Молибденовокислый аммоний — 10...20, хлористый аммоний — 5...15. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — 2...10 мин.
Серый цвет
• Трехокись мышьяка — 70...75, углекислый натрий — 70...75. Температура раствора — кипение, время обработки — 1...2 мин.
Зеленый цвет
• Ортофосфорная кислота — 40...50, кислый фтористый калий — 3...5, хромовый ангидрид— 5...7. Температура раствора — 20...40 С, время обработки — 5...7 мин.
Оранжевый цвет
• Хромовый ангидрид — 3...5, фтор-силикат натрия — 3...5. Температура раствора — 20...40°С, время обработки — 8...10 мин.
Желто-коричневый цвет
•Углекислый натрий — 40...50, хро¬овокислый натрий — 10...15, едкий натр — 2...2,5. Температура раствора — 80...100°С, время обработки — 3...20 мин.
Защитные составы
Часто умельцу требуется обработать (окрасить, покрыть другим металлом и т.п.) только часть поделки, а остальную поверхность оставить без изменения.
Для этого поверхность, которую не надо покрывать, закрашивают защитным составом, который препятствует образованию той или иной пленки.
Наиболее доступные, но нетермостойкие защитные покрытия — воскообразные вещества (воск, стеарин, парафин, церезин), растворенные в скипидаре. Для приготовления такого покрытия обычно смешивают воск и скипидар в соотношении 2:9 (по массе). Приготовляют этот состав следующим образом. В водяной бане расплавляют воск и в него вводят теплый скипидар. Чтобы защитный состав был бы контрастным (его наличие можно бы было четко видеть, контролировать), в состав вводят небольшое количество растворимой в спирте краски темного цвета. Если таковой не имеется, нетрудно ввести в состав небольшое количество темного сапожного крема.
Можно привести более сложный по составу рецепт, % (по массе): парафин — 70, пчелиный воск — 10, канифоль — 10, пековый лак (кузбасслак) — 10. Все составляющие смешивают, расплавляют на малом огне и тщательно перемешивают.
Воскообразные защитные составы наносят в горячем виде кистью или тампоном. Все они рассчитаны на рабочую температуру не выше 70°С.
Несколько лучшей термостойкостью (рабочая температура до 85°С) обладают защитные составы на основе асфальтовых, битумных и пековых лаков. Обычно их разжижают скипидаром в соотношении 1:1 (по массе). Холодный состав наносят на поверхность детали кистью или тампоном. Время высыхания — 12...16 ч.
Перхлорвиниловые краски, лаки и эмали выдерживают температуру до 95°С, масляно-битумные лаки и эмали, асфальтово-масляные и бакелитовые лаки—до 120°С.
Наиболее кислотостойким защитным составом является смесь клея 88Н (или «Момент») и наполнителя (фарфоровая мука, тальк, каолин, окись хрома), взятых в соотношении: 1:1 (по массе). Необходимую вязкость получают добавлением к смеси растворителя, состоящего из 2 ча¬стей (по объему) бензина Б-70 и 1 части этилацетата (или бутилацетата). Рабочая, температура такого защитного состава — до 150 С.
Хороший защитный состав — эпоксидный лак (или шпаклевка). Рабочая температура — до 160°С.
Есть еще один способ хромирования в домашних условиях, который не требует специальной ванны, очень компактен и позволяет контролировать качество поверхности уже в процессе хромирования. Речь идет о так называемой «гальванической кисти». Для ее изготовления понадобится щетина от обычной художественной или малярной кисти, пучок которой в диаметре будет составлять 2-2,5 см. Щетину плотно обматываем свинцовым проводом (сгодится и луженый медный) оставляя немного места для вставки в корпус. Корпус кисти изготовляется из оргстекла или аналогичного материала. Это пустотелый цилиндр или усеченный конус, с одного торца которого вставляется щетина, а на другом крепится диод Д303-Д305. Кроме того в корпусе есть отверстие, в которое заливается электролит.
Кроме этого нам нужен трансформатор на 12 вольт с током 0,8-1 А – пойдет китайский блок питания для мелких приемников. Плюс с трансформатора идет на анод диода, катод диода соединяется с обмоткой щетины. Минус – на зажим-крокодильчик, который будет крепиться на хромируемую деталь. (Кстати, в случае, если трансформатор заменить аккумулятором, то диод не нужен).
Перед хромированием детали обязательно нужно очистить и обезжирить. От качественности проведенной очистки полностью зависит качество покрытия. Итак, краску снимаем шкуркой, удаляем грязь, жир и ржавчину сначала механически, потом обезжириваем в растворе едкого натра (100-150 г), кальцинированной соды (40-50 г), канцелярского клея («жидкое стекло», силикатный клей – 3-5 г) на 1 литр воды. Обезжиривающий раствор нагревают до 80-100 градусов и, в зависимости от степени загрязненности, держим деталь от четверти часа до одного часа. Чем ровнее и чище поверхность, тем прочнее сцепка с покрытием.
Закрепив крокодильчик на детали, залив в кисть электролит, начинаем равномерно перемещать кисть по поверхности детали. Имейте в виду, что покрытие достаточной толщины получится, если пройтись по одному и тому же месту раз 20-25. Следите при этом за степенью расхода электролита и доливайте по мере расходования.
По окончании работ промойте деталь под проточной водой, отполируйте влажной тряпкой и снова промойте под водой. Просушите.
Вот рецепты электролитов в зависимости от задач (все в граммах!):
Электролит для меднения:
Медный купорос (сернокислая медь) 200
Серная кислота 50
Этиловый спирт или фенол 1-2
Электролит для никелирования:
Сернокислый никель 70
Сернокислый натрий 40
Борная кислота 20
Хлористый натрий 5
Электролит для хромирования:
Хромовый ангидрид 250
Серная кислота (уд. в. 1,84) 2,5
Электролит для цинкования:
Сернокислый цинк 300
Сернокислый натрий 70
Алюминиевые квасцы 30
Борная кислота 20
Электролит для серебрения:
Хлористое серебро свежеосажденное 3—15
Железосинеродистый калий 6—30
Сода кальцинированная 20—25
Электролит для золочения:
Хлорное золото 2,65
Железосинеродистый калий 45—50
Сода кальцинированная 20—25
Приготовляется электролит так: в 200-300 мл дистиллированной воды растворяем первое по рецепту вещество, потом второе, третье… и доливаем раствор до 1 литра (все той же дист. водой). Храните электролиты в хорошо укупоренных бутылках с притертыми пробками. Да, и учтите, что иногда нужен промежуточный слой – например, чтобы никелировать сталь, нужно сначала покрыть ее тонким слоем меди. То же относится к бронзе.
Комментариев нет:
Отправить комментарий