FAQ по химической обработке черных и цветных металлов.

Р 07-05-2008 15:49

Здесь изложены технологии по работе с черными и цветными металлами в домашних условиях, практически все, что можно. Испробовал - работает на 5+, по крайней мере то, что касается оксидирования, декапирования и пассивирования стали. При условии соблюдения чистоты реактивов и технологии процесса в результате оксидирования одним из приведенных ниже составов(отмечен звездочкой в соответствующем разделе статьи) получено черное, плотное покрытие на обычной стали, коричнево-красное на легированой. Теперь имитатор ствола моего Лидера по цвету один в один как курок или предохранитель ПМ :)

Для достижения хорошего результата, реактивы должны иметь маркировку Ч(чистый) или ХЧ(химически чистый), забейте на все эти "Кроты" и "селитры". Для приготовления растворов используйте дистилированную воду.

Купить все реактивы в Москве можно здесь: http://www.labteh.com/categoryID279.shtml

ПЕРЕД ТЕМ КАК ИСКАТЬ, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, ЧТО ОДИН И ТОТ ЖЕ РЕАКТИВ ИМЕЕТ НЕСКОЛЬКО НАЗВАНИЙ, НАПРИМЕР - НАТРИЙ ГИДРОКСИД, ОН ЖЕ - ЕДКИЙ НАТР, ОН ЖЕ - КАУСТИЧЕСКАЯ СОДА. ХРОМПИК КАЛИЕВЫЙ, ОН ЖЕ - КАЛИЙ ДВУХРОМОВОКИСЛЫЙ, ОН ЖЕ - БИХРОМАТ КАЛИЯ И Т.Д. ВОПРОС ЭЛЕМЕНТАРНО РЕШАЕТСЯ ПОИСКОВИКОМ.

Собственно:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ

Перед кем из домашних умельцев не вставала необходимость отникелировать или отхромировать ту или иную деталь. Какой самоделыцик не мечтал установить в ответственном узле несрабатывающуюся втулку с твердой, износостойкой поверхностью, полученной путем насыщения ее бором. Но как сделать в домашних условиях то, что, как правило, осуществляется на специализированных предприятиях методами химико-термической и электрохимической обработки металлов. Не будешь же строить дома газовые и вакуумные печи, сооружать электролизные ванны. Но, оказывается, строить все это совсем и не надо. Достаточно иметь под рукой некоторые реактивы, эмалированную кастрюлю да и, пожалуй, паяльную лампу, а также знать рецепты химической технологии, с помощью которой можно металлы также меднить, кадмировать, лудить, оксидировать и т.д.
Итак, начнем знакомиться с секретами химической технологии.

Учтите, что содержание компонентов в приведенных растворах, как правило, даются в г/л. В случае, если применяются другие единицы, следует специальная оговорка.

Защита металла от ржавчины

Наверняка многие любители поработать с металлом сталкивались с такой проблемой - стальная деталь очищена кислотой, частично отшлифована и отполирована, но сам процесс покраски или оксидирования отложен на неопределенный срок. В итоге поверхности, особенно необработанные образивами после химической очистки, почти сразу покрываются легким ржавым налетом, что требует дополнительного травления и очистки в последствии.
Как этого избежать?
Рекомендую заранее, перед очисткой деталей кислотами, приготовить следующий раствор:
2 куска хозяйственного мыла натереть на терке в кастрюлю с 3 литрами фильтрованой воды, и довести до кипения.
Немедленно, сразу после извлечения металлических деталей из кислотной ванны, промыть их под ХОЛОДНОЙ проточной водой, и сразу же опустить в кипящий мыльный раствор. Кипятить 10-15 мин.
После извлечения из раствора высушить феном НЕ ПРОТИРАЯ, чтобы на поверхности деталей остался слой мыла. Все - деталь будет храниться сколь угодно долго не окисляясь на воздухе, не будет требовать очистки(кроме обезжиривания) перед покраской или оксидированием, а, так же перед дальнейшей механической обработкой.
Оставшийся мыльный раствор можно применять неоднократно, хранится он достаточно долго, сохраняя свои свойства.

Подготовительные операции

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

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.C, время обработки -5...10 мин.
. Жидкое стекло - 35, тринатрий-фосфат - 3...10.
Температура раствора - 70...90.С, время обработки - 10...20 мин.
. 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.

Для алюминия и его сплавов
. Жидкое стекло - 25...50, кальцинированная сода - 5...10, тринатрийфосфат - 5...10, препарат ОП-7 (или ОП-10) - 15...20мин.
. 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 - б5...75.С, время обработки - 5 мин. i
. 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-3...2мин.

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 металли+ческих 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, хозяйственное мыло - 8,5.
Температура раствора - 80...90.С, время обработки - 3ч.
. 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...95C, 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 Зч.
. 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 ): азотная кислота - 1,4, серная кислота - 1,84; соляная кислота - 1,19;
ортофосфорная кислота - 1,7; уксусная кислота - 1,05.

Составы растворов для травления (г/л)

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 - З... 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 кальцинированной (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... 1 б 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. Содержание 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. Содержание 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... ПО, ортофосфорная кислота - 45...280.
Температура раствора - 30...40С, время обработки - 15...30 мин. Содержание компонентов (кроме желтой кровяной соли) - в г/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 кис+лота - 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...25С, время обработки - 10...20 с. Содержание компонентов - в г/л.

Для латуни
. Азотная кислота - 20, соляная кислота - 0,01, уксусная кислота - 40, ортосфосфорная кислота - 40.
Температура смеси - 25...30 C, время обработки - 20...60с. 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, ортофосфорная 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 кис+лота - 40, Ортофосфорная кислота - 40.
Температура смеси -20.С, время об+работки - 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 компо+нентов - 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 - б5...75С, 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...25С, 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. Тем+пература раствора -20.С, время обработки -40 мин.
. Моноаммонийфосфат - 300. Температура раствора - б0...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 технологи+ческого 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 при+меняют 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 1ч.
Если покрываемые никелем детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т.п.), то при температуре 400.С они могут отпуститься, то есть потерять свое основное качество - твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270...300С 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 (посравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. Еще не+маловажная особенность кислых раство+ров: у них меньше вероятность самораз+ряда 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 прове+сти 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.


Декапирование

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...40с.
. 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 - 3...5 с.
. 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 I л раствора можно отникелировать поверхность площадью до 2 дм .

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 - 8...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 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 см . 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 езде 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 практи+кой 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.
v 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, гликолевокислыи 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 бороникелирования (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, триэтилентетрамин - 0,9, гидроксйд натрия - 40, аммиак (25%-ный раствор) - 13, борогидрид натрия - 1.
. Температура раствора - 97 С, скорость наращивания-2,5мкм/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 калий-натрий - 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, гидроксйд натрия - 40, лимоннокислый натрий - 100, этилендиамин - 60, хлористый аммоний - 10, борогидрид натрия - 1.
Температура раствора - 60.С, рН - 14, скорость наращивания - 1,5...2,5 мкм/ч.
. Уксуснокислый кобальт - 19, аммиак (25%-ный раствор) ^250, виннокислый 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, ко+торые 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 - б5.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-8мкм/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. Тонко измельченные 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.

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...2мин.
После цинкатной обработки детали серебрят в любом из вышеперечисленных растворов. Однако лучшими считаются следующие растворы (г/л).
4 Азотнокислое серебро - 100, фтористый 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, скорость наращивания - 3...5 мкм/ч.
. Хлористое олово - 3...4, сегнетова соль - до насыщения.
Температура раствора - 100.С, скорость наращивания - 4...7 мкм/ч.

Для меди и ее сплавов

. 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, ско+рость 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 - б0...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 струёй 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...1,7, 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 реставрируемого металлического изделия.
Все нижеприведенные растворы работают. быстрее при повышенных температурах.

Составы растворов для удаления металлических покрытий частями (по объему)

Для удаления никеля со стали
' . Азотная кислота - 2, серная кислота-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. Т Нитробензойная кислота - 35, эти-лендиамин - 65, тиомочевина - 5...7. Температура раствора - 20...80.С. Для удаления никеля с алюминия и его сплавов применяют техническую азотную кислоту. Температура кислоты - 5б.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 удаление 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 раство+ром 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. Температура 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 - 150С, 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 - 2 ч.
. 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 - I40...150.C, 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 ам+моний - 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 - . б0...80.С, время обработки - до 30 мин.

Коричневый цвет
. Хлористый калий - 45, сернокис+лый 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.

Зеленый цвет
. Сернокислый никель-аммоний - 60, тиосульфат натрия - 60. Температура раствора - 70...75.С, время обработки - др 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 ук+сусная 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 (эссен+ция) -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 ам+моний - 40. Температура раствора - 40...60.С.

Зеленый цвет
. Йод - 100, соляная кислота - 300. Температура раствора - 20.С.
. Иод - 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, хромовокислый натрий - 10...15, едкий натр - 2...2,5.
Температура раствора - 80...100.С, время обработки-З...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 бы+ло четко видеть, контролировать), в со+став 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 зоск - 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...16ч.
Перхлорвиииловые 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 частей (по объему) бензина Б-70 и 1 части этилацетата (илибутилацетата). Рабочая температура такого защитного состава - до 150"С.
Хороший защитный состав - эпоксидный лак (или шпаклевка). Рабочая температура - до 160.С.

ВНИМАНИЕ! НЕКОТОРЫЕ РЕАКТИВЫ ЯДОВИТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ДЛЯ ПРОЦЕССА ПАССИВИРОВАНИЯ КАЛИЕВЫЙ ХРОМПИК - 1я СТЕПЕНЬ ТОКСИЧНОСТИ! ПРЕЖДЕМ ЧЕМ ПРИСТУПИТЬ К РАБОТЕ, ПОСМОТРИТЕ СВОЙСТВА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ РЕАКТИВОВ, ХОТЯ БЫ В ПОИСКОВИКЕ - ИНФЫ МОРЕ. В ПРОЦЕССЕ РАБОТ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ПЕРЧАТКИ, ЗАЩИТНЫЕ ОЧКИ И Т.Д.

УДАЧИ.


region123 07-05-2008 16:04

Отличная информация! Однако ради покрытия никелем одной единицы оружия всё слишком сложно. Вот убей - не могу найти на какой то из наших веток предложение отхромировать оружие всего за 1000 рублей, при условии самостоятельной подготовки поверхности. Вот никто этой ссылочкой не поделится?

SR-71 07-05-2008 17:05

Здесь не весь учебник по химии, чего то не хватает...

region123 07-05-2008 19:42

Да нет, ну почему! Информация действительно очень полезная, просто не каждый сможет её применить, но это уже личное дело.

miha2154 08-05-2008 11:35

quote:
Для черных металлов (же+лезо и железные .сплавы)
. Жидкое стекло (канцелярский си+ликатный клей) - 3...10, едкий натр (ка+лий) - 20...30, тринатрийфосфат - 25...30. Температура раствора - 70...900 С, время обработки -10...30 мин.


А не поплавится железо при 900С? :) :) :) :) :)

Р 08-05-2008 11:58

:)Очепятка тама - 90 градусов по С. Неуж не догадаться?
Исправил.

Brodiaga 09-05-2008 19:10

Руслан! Я видел твой МАК еще до того как накрылся ствол и я отдал должное, твоему умению работать с железом. Но эта куйня с удалением сообщений мне непонятна. Я давно не был на форуме.. это что, каждый открывший тему может удалять чужие посты? Мне казалось.. это может делать только модер. Ладно.. удалил и удалил.. но будь так любезен объяснить, почему? Я прошел через все, что предлагалось в твоем фак ю. получался фак и только фак.. отсюда были мои вопросы. Зря удалил. На Ганс ру был нормальный форум. Теперь типа все в ряд и побелено. Kак на кладбище. Херней страдаете.. пионеры.

Р 10-05-2008 10:05

Все просто. В самой статье и предисловии к ней достаточно четко и подробно отображено, что и как делать, и чем пользоваться для достижения нормального результата. Потому и посты твои удалил, что они не по существу - "где прочитать то...", "где ссылка на это..." Неужто сложно прочитать все внимательно и вникнуть?
Вот пройдешь все процессы с соблюдением всех условий, если что не получится - милости прошу, подробно отпишешь здесь, что делал, как и чем пользовался. Обсудим, чтоб всем было доступно и понятно.
А прочесть удаленные посты - элементарно, они никуда не делись. Просто кликни по надписи "сообщение удалено автором темы".

A.Petrovic 11-05-2008 20:45

Да... Объем проделанной работы впечатляет! Теперь осталось скрестить пальцы и надеятся что "юный химик" будет соблюдать технику безопасности при проведении опытов на своей кухне. :-)

Venon 05-07-2008 16:11

Прочитал журнальчик Мастер ружье так вот там пишут, что существует множество средств для холодного воронения. Из известных мне Клевер, Супер блу и Бёрн я там не встретил на фотках. В статье идет речь о пастах, жидкостях и имеется пару фоток этих составов. В нашем городе есть только клевер и бёрн. Может имеет смысл сделать краткий обзор всего имеющегося на прилавках Москвы? Например мне бы хотелось знать, что попросить купить получше приятеля едущего в МСК.

7ergey 19-03-2009 14:21

Узнал много полезного! Вы не в курсе, какими растворами можно травить железо, с целью получения рельефного рисунка, но без использования электролиза? Например по аллюминию и силумину отлично работает насыщенный водный раствор сернокислой меди (медный купорос). Полученные результаты:

vit31 03-04-2010 21:02

Поднимем интересную тему.

AAG 06-04-2010 07:33

Хороший фак получился, познавательно

selt 06-04-2010 12:48

Сегодня посетил магазин по ссылке. Он расположён по адресу указанному ул. 3-я Парковая, д.8/19. Не пытайтесь найти строение номер 1. С одной стороны подъезды жильцов, с другой ряд магазинов, химмагазин первый в ряду.
И самое неприятное. Там продают химикаты в пластмассовых банках по килограмму :( Ради нескольких десятков грамм придётся покупать кило, и в довершении обзавут наркоманом. Или мне так невезёт при 180 и 60.

selt 08-04-2010 20:37

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.

По вышепреведённому рецепту из сообщения сделал раствор.
Полная лажа, никакого чернения :(
Что блестело, то и осталось блестеть, подопытный цилиндр тоже не почернел. См.фото.

vit31 18-04-2010 21:33

quote:
selt
чайник posted 8-4-2010 20:37

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.
По вышепреведённому рецепту из сообщения сделал раствор.
Полная лажа, никакого чернения
Что блестело, то и осталось блестеть, подопытный цилиндр тоже не почернел. См.фото.


Может воды много добавили

selt 19-04-2010 11:22

quote:
Originally posted by vit31:

Может воды много добавили



Раствор составлял строго по рецепту, отмерял карамысельными весами химикаты с точными грузиками.
А спустя час после погружения, когда видно было, что ничего не происходит, со злости сыпанул несколько ложек химикатов, всё равно ничего не произошло.

zapchem 20-04-2010 08:51

Может я чего не помню но аллюминий сначала аннодируют током, а уж после погружают в составы.

selt 20-04-2010 20:53

quote:
Originally posted by zapchem:
Может я чего не помню но аллюминий сначала аннодируют током, а уж после погружают в составы.



Существуют разные способы, в том числе электрохимическое оксидирование, химическое оксидирование и анодирование. В данной теме речь о втором варианте.

Venon 17-05-2010 22:28

Тема вроде раньше вверху висела... ведь очень вещь полезная.

Псих с воздушкой 17-03-2011 17:35

отмечусь

selt 02-04-2011 12:55

quote:
Originally posted by Псих с воздушкой:
отмечусь

для слежения за темой существуют закладки!

mamoot 09-02-2012 08:15

Доброго времени суток!

Подскажите пожалуйста по вопросам пассивирования меди. Существует задача покрыть небольшие медные втулки(они покрыты налетом черного цвета)

1. серная кислота является прекурсором, так что для ее использования необходима лицензия. я заменил на аккумуляторную серную кислоту(при травлении) как я понял там 150гр серной кислоты, имеется ввиду 15% раствор серной кислоты?

2. Емкость для пассивирования? Нержавейка, эмалированная посуда? Особенно просвятите пожалуйста по этому вопросу.

3. необходимо ли производить травление меди перед пассивированием, или достаточно только промывки?

4. какова примерная толщина получаемой пленки на поверхности медных деталей?

Понимаю что вопросы могут показаться глупыми, но рысканье в интернете не помогло мне выяснить все досконально.

Спасибо!

argus762 25-02-2015 10:08

цитата:
Originally posted by selt:

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.

По вышепреведённому рецепту из сообщения сделал раствор.
Полная лажа, никакого чернения
Что блестело, то и осталось блестеть, подопытный цилиндр тоже не почернел. См.фото.




А молибденовокислый аммоний Вы безводный использовали ?

evgeniy0312 02-08-2018 11:23

Добрый день!
Вопрос может не совсем в тему, но для приготовления растворов дистиллированную воду проще купить в бутылке или купить недорогой прибор для ее получения, например [URL=https://stimyl.ru/katalog/laboratornoe-oborudovanie/distillyatory/distillyator-steklyannyj-bytovoj.html]дистиллятор бытовой[/URL] ?
Спасибо.