Все о гальванизированной стали
Этот материал будет интересен тем, кто хочет узнать все о гальванизированной стали, о том, что это такое вообще. Полезно ознакомиться с тем, как конкретно делают гальваническое покрытие. Вполне актуально также изучение разницы между меднением и оксидированием, никелированием и другими видами гальваники.
Что это такое?
Под названием гальваника принято понимать в технике процесс осаждения чистых металлов либо их оксидов на определенную поверхность. По большей части гальванический процесс применяют к металлам, в том числе к стали. С физико-химической точки зрения это сложный комплекс процессов, протекающих одновременно с электролизом, то есть при подаче электрического тока.
В качестве электролита (среды) используют жидкости с высокой ионной проводимостью.
Проходящий сквозь электролит ток сначала провоцирует направленное перемещение электронов в проводнике. Только затем он начинает действовать на сам состав. Гальваника преимущественно подразумевает использование постоянного тока. Но в некоторых процессах могут использовать и переменный ток, если этот момент как следует отработали технологи. Электролиз может производиться не только в жидкостях, в некоторых случаях твердые среды для него предпочтительнее.
Виды покрытий
Гальваническое покрытие может создаваться различными способами. Каждый подход прямо влияет на особенности процесса. Востребованностью пользуется химическое меднение. Оно гораздо практичнее, чем применение монолитного массива цветного металла. Особенности меди таковы, что после ее нанесения почти всегда требуется вспомогательная обработка поверхности.
Их или шлифуют, или полируют, добиваясь зеркального блеска. В ряде случаев медь выступает только предварительным слоем для последующего нанесения:
- серебра;
- хрома;
- никеля.
Меднение производится и для защиты отдельных зон деталей, чтобы при цементации там не росло количество углерода. Толщина покрытия определяется целью его нанесения. Для работы может использоваться стандартный электролит с кислой реакцией. Примерами будут следующие растворы:
- кремнофторидный;
- фторборатный;
- хлоридный;
- сульфамидный.
Но иногда в ход идут и комбинированные электролиты. По большей части они имеют щелочную реакцию. Медь в них представлена комплексными ионами, носящими или положительный, или отрицательный заряд.
Осаждение меди в кислом электролите производится при высокой электрической плотности. Такие составы просты химически и вполне стабильны.
Однако кислый электролит не позволяет эффективно меднить сталь. Он приводит к образованию плотного металлического осадка в виде крупных кристаллов. Обрабатывать детали в комплексных электролитах можно при высокой катодной поляризации. Будет идти более однородное осаждение, причем в осадок входят частицы из мелких кристаллов. Речь идет про использование растворов:
- цианидных;
- пирофосфатных;
- цитратных.
Оксидирование проводят для борьбы с коррозией. Его применяют и для электроизоляции. Оксидированный (вороненый) металл может также повышать свои декоративные характеристики. Процедура идет как в жидком, так и в твердом электролите. К никелированию прибегают с целью:
- нарастить твердость;
- улучшить стойкость к действию щелочей;
- обеспечить декоративность внешнего облика.
Как гальванизируют сталь?
Цинк наносят обычно холодным методом. Толщина слоя зависит от температуры и длительности процесса. Холодная гальваническая оцинковка стали подразумевает восстановление цинка в специальной ванне. Считается, что подобный вариант гарантирует самую лучшую защиту и укрытие. Полезно дополнить процесс хроматированием и фосфатированием. Явным минусом методики является утрата пластических свойств у основного металла.
Обычно последовательность работ включает:
- приготовление электролитного раствора с индивидуально подобранным составом;
- размещение пары анодов в электролите;
- загрузку детали и позиционирование ее;
- замыкание цепи.
Надо учитывать токсичность и иные вредные свойства исходных соединений. Базовые компоненты электролитов держат в надежных емкостях в тщательно проверяемых местах. По той же причине требуется позаботиться о вентиляции и об использовании средств индивидуальной защиты.
Анодные пластины делаются из различных металлов. Они призваны не просто подавать ток, но и компенсировать истрачиваемый для нанесения на поверхность стали ресурс.