Латунирование

Латунирование

Латунные покрытия применяются в основном для защитно-декоративной отделки различных изделий. Кроме того, их используют для покрытия стальных деталей, подлежащих обклейке резиной, поскольку они улучшают сцепление резины со сталью.

Основными составляющими латуни являются медь и цинк в разных сочетаниях, но в принципе преобладает медь. Типичная латунь, содержащая - 60 % Си, имеет золотистый цвет. Полированные латунные покрытия украшают изделия, благодаря чему используются для отделки галантереи, окантовки мебели, конторского оборудования и т. д.

Латунирование производят в электролитах, содержащих комплексные соли меди и цинка и позволяющих совместное осаждение этих двух металлов. Общепринятый состав электролитически осаждаемой латуни содержит около 60-70% меди и 30-40% цинка. Осаждение латуни ведут в основном из цианистых электролитов. Составы цианистых электролитов латунирования приведены в табл.
Электролит 1 предназначен для латунирования тонким слоем. В него добавляется также одна из следующих блескообразующих присадок: 0,001-0,01 г/л трехокиси мышьяка, растворенного в едком натре; 0,01 г/л Декстрина, растворенного в горячей воде; 0,3-0,5 г/л фенола, растворенного в едком натре; 0,5-1,0 г/л кре-
золсульсроната натрия.

Таблица. Составы цианистых электролитов латунирования:

Рабочая температура 22-28 °С, плотность тока 0,1-0,8 А/дм2, рН = 10-11,5. Отношение площадей анода и катода от 2 :1 до 3 : 2.
Электролит 2 предназначен для быстрого латунирования. Рабочая температура 45-55 °С, плотность тока 0,5-6 А/дмг, рН = 11,5-12,5. Отношение площадей анода и катода 3:1.
С помощью электролита 3 производится белое латунирование. Осажденный слой белой латуни содержит 20-30 % меди и 80-70 % цинка. Он имеет неплохие механические свойства (большую твердость и стойкость к истиранию). Рабочая температура электролита 20-30 °С, плотность тока 1-3 А/дм2.
Для осаждения специальных томпаковых покрытий (сплавов меди с цинком, содержащих более 80 % меди), которые применяются главным образом как декоративное покрытие предметов, применяется электролит 4. Электролит используется при комнатной температуре. Плотность тока 0,1-0,2 А/дм2. Отношение площадей анода (из томпака) и катода 2:1. Электролит 5 универсален. Для нанесения тонких слоев, например, перед никелированием, можно применять разбавленную ванну с сохранением указанных пропорций. Температура ванны 25-35 °С, плотность тока 0,3-0,5 А/дм3, аноды из латуни. К этому электролиту можно добавлять блескообразователи, такие же, как к электролиту 1.

Широкую популярность в последнее время получило латунирование на основе блестящего никеля. Тонкий слой латуни сохраняет блеск никеля, благодаря чему достигается эффект блестящей латуни.
Электролит 6 применяют для декоративного латунирования с подслоем блестящего никеля при 20-27 °С, плотности тока 2 А/дм2. Аноды латунные.
Изделия с нанесенным 10-мкм слоем никеля латунируют в электролите б около 1 мин, причем латунное покрытие должно получиться с блеском никеля. После латунирования необходима очень тщательная промывка в горячей и холодной воде попеременно несколько раз, а затем их пассивируют 10 с в растворе, содержащем хромовый ангидрид (3 г/л), концентрированную азотную кислоту (1 см3/л) и оксид цинка (0,8 г/л) при комнатной температуре. После промывки изделия нужно сразу же сушить сжатым воздухом или в сушилке. Можно также воспользоваться старым, но хорошим методом сушки в опилках. С целью сохранения декоративного вида латунных покрытий их лакируют методом погружения или напыления прозрачных, бесцветных лаков.
Для составления цианидных электролитов запасную промытую ванну заполняют на ~ 2/3 водой и после ее нагрева до 60 °С растворяют в ней цианид натрия. Добавив затем цианиды меди и цинка, раствор перемешивают до их полного растворения. После остывания раствора в него добавляют остальные компоненты и оставляют ванну на сутки, а затем отфильтровывают раствор в рабочую ванну и дополняют до нормы. Емкости с раствором для цианидного латунирования должны быть облицованы твердой резиной.

В связи с тем, что ванна содержит два металлических компонента, ее эксплуатация связана с определенными трудностями. Сильное газовыделение на поверхности изделий, находящихся в ванне, свидетельствует об избыточной концентрации свободного цианида. В крайних случаях может произойти полная задержка осаждения покрытия. В этом случае может помочь добавка, малыми порциями, цианидов обоих металлов.

Если содержание свободного цианида очень мало, то аноды покрываются бело-зеленым шламом. В этом случае следует добавить цианид натрия (3 г/л), а если не поможет, повторить добавку. Когда содержание свободного цианида соответствует рецептуре, а скорость осаждения покрытия недостаточна, это свидетельствует об очень малом содержании металла в ванне. Тогда отливают часть раствора ванны в малую ванну и добавляют цианиды • натрия (6 г/л), меди (4 г/л) и цинка (2 г/л). После полного растворения этих добавок раствор отфильтровывают в рабочую ванну.

Наибольшие трудности возникают при получении покрытия требуемого цвета. Отметим, что красный цвет покрытия может быть вызван очень малой плотностью тока, очень высокой температурой ванны и избыточной концентрацией меди в ванне; светло-желтый цвет покрытия может быть вызван низкой температурой ванны, очень высокой плотностью тока и большой концентрацией цинка в ванне.
В ванне, эксплуатируемой многие месяцы, постепенно накапливаются карбонаты, кристаллы которых оседают на анодах и стенках ванны. Избыток карбонатов удаляют методом охлаждения ванны. Если аноды покрываются белой коркой, то необ-ходи-мо в ванну добавить хлорид аммония (1,5-2,0 г/л). Шероховатость покрытий свидетельствует о загрязнении ванны механическими частицами. В этом случае необходима фильтрация ванны.

Из нецианистых электролитов применяется пиро-фосфатный электролит латунирования следующего состава, г/л: медь сернокислая — 4,8-5,0; цинк сернокислый — 4,4-4,6; пирофосфат натрия — 50-60; сода кальцинированная — 30-40; щавелевая кислота — 10-15; борная кислота —4-6. Рабочая температура 20-30 °С, плотность тока 0,8-1,2 А/дм2, рН = 8,0-9,4. Для получения латунного покрытия толщиной 0,6-0,8 мкм продолжительность электролиза составляет 3-5 мин.