Способ удаления никелевых покрытий с деталей из цинковых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО. 16 40. А 25 Е 5/00 ИТЕТ РЦТИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ЕНИЯ АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТ кий инковскийникидзевая,в при- нбергальвано 1 айнес. 146. т.аЬл. т ом устанавлива ,4"2,6 В, Обра олного удалени поверхности. дят под током, при напряжение на ванн ботку продолжают д никелевого покрыти Я ИСАНИЕ ИЗО(56) Инженерная гальванотехниборостроении./Под ред. А,М. Грга. - М.: Машиностроение, 197с, 99,Справочное руководство потехнике, ч, П 1,/Под ред, В,И.ра. - М,; Металлургия 1972,. Изоьретение относится к электрохимическому производству и может. битьиспользовано в практике гальванических цехов, где осуществляется удаление дефектных никелевых покрытий.Цель изобретения - обеспечение полного удаления покрытия с поверхностисложной конфигурации без растравливания основы и увеличение срока службы электролита,Способ удаления никелевых покрытийосуществляют следующим образом.Основу из цинковых сплавов с никелевым покрытием погружают в раствор,содержащий смесь серной, фосфорнойи хромовой кислот, в качестве анода.В качестве. катода погружают, пластинуиз титана, соотношение катодной ианодной поверхностей выдерживают впределах 3,5-4,5. Загрузкупроизво 24) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ С ДЕТАЛЕИ ИЗ ЦИНКОВЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к.электрЬхимическим производствам и можетбыть использовано при удалении дефект"ных покрытий, Целью изобретения является полное удаление покрытий с по"верхности сложной конфигурации безрастравливания основы и увеличениесрока службы электролита. Способ включает анодную обработку деталей приотношении катодной поверхности к анодной 3,5-4,5 и напряжении 2,4-2,5 В сиспользованием титана в качестве кащейПри соотношении катодной и анодной поверхностей, равном 3,5-4,5, и использовании титана в качестве катод ф основная анодная реакция удаления ни фф келевых покрытий сопровождается боль- СР ,шой электродной поляризуемостью. Побочная реакция - выделение кислорода - происходит незначительно, Высокая электродная поляризуемость обеспечивает фЬ равномерность распределения тока по поверхности сложной конфигурации, благодаря чему удаление никелевых покрытий на выпуклых участках и во впади.нках происходит с одинаковой скоростью, Обнажение отдепьных участков и раст 1615240, равливание основы не наблюдаетсятабл. 1),На катоде из титана основной реакцией является выделение водорода,протекающее без затруднений. Побочнаяреакция " восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного - происходит с небольшой скоростью. Поэтомупри длительной эксплуатации электролита уменьшение содержания шестивалентного хрома незначительно и накопление трехвалентного хрома невелико,В результате даже при длительной эксплуатации электролита обеспечиваетсяполное удаление покрытий без растравливания основы и необходимость в частой замене электролита отпадает(табл. 2). На поверхности сложной конфигурации обнажение основы происходит 20одновременно как на выступающих участках, так и во впадинах. Основа имеет, светлый вид без пятен, темных налетови растравленных участков, При повтор.ном никелировакии сцепление покрытия 25с основной получается прочным. Придлительной эксплуатации электролитапри 75 А;ч/л полное удаление никелевого покрытия также происходит безрастравливания осноВы. Осуществлениеспособа иллюстрируется примерами,приведенными в табл. 3 и 4,При осуществлении известного.способа напряжение поддерживают равным35 6 В, а в качестве катода применяют свинец. При этом электролит постепенно разогревается, а на аноде удаление никелевого покрытия сопровождается значительным выделением кисчорода, вызывающим бурное перемешивание электролита в прианодном пространстве. Подогрев и перемешивание электролита приводят к резкому снижению поляризуемости, в результате чего распределе-ние тока по поверхности основы становится неравномерньм, Поэтому, ест с поверхности простой конфигурации удаление никелевых покрытий происходит с одинаковой скоростью на всех50 участках, то на поверхности сложной конфигурации в первую очередь растворяется покрытие на выпуклых участках, 11 ри этом во впадинах никелевое покрытие еще не успевает раствориться, а на выпуклых участках уже обнажается55 основа. Сочетание участков, покрытых никелем, и обнаженных участков созда. (ет гальванопары, работа которых приводит к усиленному растворению обнажейнНх участков, как более отрицательных по сравнению с участками, покрытыми никелем. В результате основа слож".ной конфигурации растравливается(табл. 2). На свинцовом катоде выделение водорода происходит со значительными затруднениями. вследствиечего возрастает скорость побочнойреакции восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного.Поэтому при длительной эксплуатацииэлектролита содержание шестивалентно-.го хрома падает, а концентрация трех(валентного хрома возрастает, Присутствие определенной концентрации шестивалентного хрома в растворе необходимо дпя пассивирования обнажающейсяосновы и защиты ее от растравливающего действия электролита. При уменьшении содержания шестивалентного хромазащитный эффект подавляется,Накопление трехвалентного хромадопустимо только до определенногосодержанияпосле превышения которого трехвалентный хром как восстановитель нейтрализует пассивирующее действие хрома шестивалентного. Поэтомупри длительной эксплуатации электролита по известному способу из-зауменьшения содержания шестивалентногохрома и накопления трехвалентного хрома растравливание основы происходитдаже на поверхности простой конфигурации (табл. 2). Причем, дажееслиэлектролит откорректировать по содержанию шестивалентного хрома, негативное влияние трехвалентного хрома неустраняется, Цинковый сплав включает,кроме цинка, алюминий имедь, При подавлении защитного действия шестива-,лентного хрома алюминиевые ицинковыекомпоненты сплава вытравливаются, амедь выделяется на поверхности в видетемного порошка, наличие которогопрепятствует сцеплению вновь осажда"емого покрьния с основой Из-за это"го основа с темным налетом для повторного осаждения покрытия становится непригоднои, а электролит,.в которомнаступает описанное явление, подлежитзамене новым.При использовании соотношения катодной и анодной поверхностей ниже3,5 и напряжение ниже. 2,4 В скоростьудаления никелевых покрытий резко падает и процесс становится непроизводительным (табл. 3, пример 4). Применение соотношения катодной и аноднойповерхностей выше 4,5 и напряжения вы5 161524 ше 2,6 В вызывает растравливание основы приполном удалении никелевых покрытий с поверхности сложной конфигурации (табл. 3, пример 5). Ввиду непригодности предлагаемого способа с за 5 предельными значениями в свежеприготовленном электролите испытания способа с запредельными значениями при длительной эксплуатации электролита не проводят.Таким образом, согласно данным табл. 1-4 предлагаемыи спосбб по сравнению с известным обеспечивает .полное удаление никелевых покрытий с поверх" 15 ности сложной конфигурации без растравливания основы и делает возможным ее повторное использоВание, увеличивает срок службы электролита беэ замены в 2,7 раза и, сокращает расходы .на 20 химикаты и материалы,При осуществлении предлагаемого способа по сравнению с известным способом - напряжение снижается в 2,5 раТаблица 1 Значения параметров в свежеприготовленном электролите по способу Параметры0,1 0,1 6Титан2,.4-2,6 6Свинец 6 3,5"4,5 Наличие никелевого покрытияна всей поверхностиНаличие никеле- Никелевое поквого покрытия рытия на пона всей поверх- верхности от"ности сутствует 20 Состав электролита,мас.Е:Серная кислотаФосфорная кислотаХромовый ангидридВодаИсходная температура, СОбъем электролита, дмПлощадь загружаемой поверхности, дмТолщина никелевого покрытия мкмКатод :Напряжение на ванне, ВСботношение катодной ианодноиповерхностейУдаление никелевого покрытияс поверхности плоскогообразца во времени,минф10 0бза, что приводит к экономии расходаэлектроэнергии, В качестве катода впредлагаемом способе используетсятитан, т.е. металл менее дефицитныйи менее дорогостояядй по сравнению сосвинцом. Формула изобретенияСпособ удаления никелевых покрытий с деталей из цинковых сплавов в электролите, содержащем серную фосфорную и хромовую кислоты, включающий анодную обработку, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения степени удаления покрытий с поверхности сложной конфигурации без растравливания основы и увеличения срока службы электролита, удаление проводят при соотношении поверхности катода и анода 3,5-4,5 и напряжении 2,4-2,6 В с использованием титана в качестве материала катода,1615240 Продолжение табл.1 Значения параметров в свежеприготовленном электролите по способу Параметры Предлагаемый 30 Внешний вид основы послеснятия никелевого покрытияудаление никелевого покрытия с поверхности сложной конфигурации по времени, мии:10 Светлый 20 30 Внешний вид основы послеснятия никелевого покры"тия Та блица 2 Значения параметров при длительнойэксплуатации электролитов по способу Параметры Известный Предлагаемый 1,0 1,0 0,1 0,1 2,6 6,0 3, 5-4,5 Объем электролита, дмПлощадь загружаемой поверхносНапряжение на ван" не, В.Соотношение катодной и аноднойповерхностей Внешний внд основы после обработки вэлектролите, через который про 1Никелевое покрытие на поверхности отсутствует Наличие никелевого покрытия на всей поверхностиНаличие никелево- Наличие никелего покрытия на вого покрытия в всей поверхности углублениях ивпадинах, обнажение основы навыступающихучастках Никелевое покры- Никелевое покрытие на поверхнос- тие во впадинах ти отсутствует отсутствует, сильное разъеданиеосновы на выстуспающих участках Светлый, без рас- Темный налет по гравливания всей поверхностикрупные поры на-выступающихучастках1615240 Продолжение табл,2 Параметры юю щв еюееееи ююашшееышю щш Предлагаемый Известный Светлый Светлый11 Темный налет,порыИспытания непроводилисьТо ке 40 1,21 2,87 4,29 4,96 6,0 6,2 750-760 280 20 20 Не наблюдается 1 О П р и м е ч а н и е. Учитывая, что на сложнопрофилированных деталях в известном электролите на отдельныхучастках происходит растравливание основыповерхности, исследования проводят на плоских образцах. йущено количество электричества, А ч/л:10152030 75Скорость накопления трехвалентного хрома после прохождения количества электричества, А ч/л:1015203040 75Количество дм обработаннойповерхности беззамены электролитаИсходная температура раствора, оСИзменение температуры за 1 чо,электролиза, С Значения параметров при длительнойэксплуатации электролитов по способу 2,25 6,85 8,71 11,8 Испьггания не проводились165240 Т а б л и ц а 3 Значения параметров по примеру Параметры 2 3 4 Соотношение катодной и аноднойповерхностей Напряжение, В Удаление никелевого покрытия споверхности слвжной конфигурации во времени, мин:10 2,4 4,5 2,6 4,0 2,5 5,0 2,8 3,0 2;3.Никелевое покрытие по всей поверхностиТо же Никелевое 20 покрытиеотсутствуетТо же Покрытиепо всей поверхностиТитан 30 Никелевое покрытие отсутствует.Титан Материал катода Внешний вид осно- вы после удаленияпокрытия в све- жеприготовлен. ном электролите Внешний вид основы после удаленияпокрытия в электролите, через который пропущено количество электричества 75 Аюч/л Титан Титан Титан Светлый Светлый Светлый Светлый Темный Светлый Светлый Светлый Испытания не проводились Количество дм обй рабатываемой поверхности без замены элект" 750 760 То же 760 ролита ф Для полного удаления покрытия необходима выдержка образца в течение 60-70 мин,13 1615240 Та блица 4 Параметры начения параметров по примеруГ 1 еевфимий 4,6 2,3 3,4 2,8 20 Спустя 70 мин Темный имеются участки с никелевым по- крытием Испытания. не проводились Испытания не проводились Составитель Н, СкопинцеваТехред М.Дщык Корректор Т, Малецю ав Редактор Н. Яцола Заказ 3964 Тирах 548 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Уагород, ул. Гагарина,01 Соотношение катодной и анодной поверхностиНапряжение, В Удаление никелевого покрытия с поверхности слокнойконфигурации вовремени, минф10 Материал катода Внешний вид основы после удаления покрыгия в свежеприготовленномэлектролите Внешний вид основы после удаления покрытия в электролите,через который пропущено количество электричества 75 ь. ч/лКоличество дм обрабатываемой поверхности оез заменыэлектролита Никелевоепокрытие по всей поверхностиСпустя 70 мин Никелевое покимеются участки рытие отсутстс никелевым по- вует, сильное крытием разъеданне основыТитан Титан