Блестящее никелирование латунных деталей

Вопрос.

Буду очень благодарна, если Вы ответьте на несколько вопросов:

почему после никелирования латунных деталей покрытие обхватывается руками и не блестит даже после добавления в ванну максимального количества блескообразующкей добавки нафталиндисульфокислоты - 4г/л (добавляли постепенно по1.3г/л)

Состав ванны по ОСТу: никель сернокислый 200-300 г/л, борная кислота 25-30 г/л, натрий хлористый 3-15 г/л (на практике заменили на никель двухлористый), нафталиндисульфокислота 2-4 г/л, формалин 1-1.5, температура 18-25°С, плотность тока 0,8-2 А/кв.дм. Результаты анализа ванны: никель сернокислый 226 г/л, борная кислота 25,4 г/л, натрий хлористый 4 г/л. рН электролита 5.2. Режим нанесения: плотность тока 0.8 А/кв.дм, температура электролита 20°С. Подготовка латунных деталей: безжиривание эл/химическое, травление в смеси конц.серной, азотной кислот + натрий хлористый. Раньше наносили покрытие на те же детали по тем же режимам, в том же составе, кроме рН (от 5.5 до 6.0) детали не обхватывались руками и блестели.
Прорабатываем ванну на гофрированном катоде. Может ли присутствие примесей меди, цинка быть причиной уменьшения блеска покрытия и захватывания покрытия руками?
При каком рН лучше покрывать детали в данном составе? По ОСТу рН 5.8-6.2, что приводит к защелачиванию прикатодного слоя. Какая концентрация никеля двухлористого должна быть, если его применять взамен натрия хлористого?

С уважением, технолог Людмила, г. Киров.

Ответ.

В первом вопросе не понятно, что вкладывается в термин «обхватывается руками». Наверное, имеется ввиду, что на деталях остаются нестираемые отпечатки пальцев. На никелированных деталях, как правило, такого не должно быть, так как высушенное никелевое покрытие находится в глубоко пассивном состоянии и поэтому жир (жирные кислоты) в коррозионном отношении на пассивный никель не могут действовать. На практике такое возможно только в том случае, если свежепокрытые, влажные, ещё незапассивировашиеся детали детали перебирать грязными руками.

На вашем предприятии состав никелевого электролита, как бы помягче сказать, очень древний. Блескообразующая добавка 50-х годов низкоэффективная, низкая температура и высокое значение рН, а по этой причине низкая плотность тока и, как следствие, – низкая производительность. Плотность тока 0,8 А/дм² даже для вашего электролита очень мала – это одна из причин низкого блеска. Из-за очень высокого значения рН Вы не можете работать на высоких плотностях тока, так как прикатодный слой будет защелачиваться и в осадок будут включаться гидроксиды, которые также снижают блеск и приводят к охрупчиванию покрытия.

Присутствие примесей меди и цинка приводят к потемнению осадков, снижению блеска. Нужно внимательно следить, чтобы детали не падали на дно ванны. Латунные детали нельзя удалить со дна ванны магнитом, поэтому нужно чаще перекачивать электролит в запасную ванну с целью удаления упавших на дно деталей и чистки ванны.

Еще одной из причин снижения блеска и шероховатости покрытия является отсутствие фильтрации. Электролит никелирования в идеале должен фильтроваться непрерывно или, в крайнем случае, периодически. Электролит никелирования всегда должен быть идеально прозрачен. О необходимости фильтрации можно узнать, если перемешиваемый (взмученный) электролит зачерпнуть в стеклянный стакан и посмотреть на свет. Прозрачность должна быть идеальна. Мутность электролита, как правило, свидетельствует о наличии в электролите гидроксидов. Прежде чем фильтровать электролит его нужно подкислить для растворения гидроксидов.

Концентрация хлоридов должна обеспечивать активное состояние анодов при плотностях тока до 5 А/дм². Замена хлорида натрия на хлорид никеля сделана правильно. Концентрация хлорида никеля должна быть в пределах 40-50 г/л. Температура электролита должна быть не менее 50°С, оптимально 60°С. При работе на повышенных плотностях тока перемешивание электролита обязательно.

В современных электролитах рН находится в диапазоне от 4 до 5. Оптимальным обычно считается 4,6, но конкретные цифры зависят от многих факторов. В вашем электролите недостаточная буферная ёмкость, так как концентрация борной кислоты мала. Оптимальной концентрацией борной кислоты считается 30-40 г/л.

Ещё одной из причин может быть низкое качество нафталиндисульфокислоты или вышедший срок годности. Она у Вас не прошлом столетии приобретена? Для гальванических целей она, наверное, сейчас уже не выпускается.

В настоящее время промышленностью выпускается большое разнообразие очень эффективных блескообразующих добавок, которые при правильной эксплуатации гарантируют высокий блеск, высокую производительность. Рекомендовать конкретные добавки через сайт я не могу, так как это будет элемент рекламы.

Более полную информацию и всевозможные рекомендации Вы можете получить в книге «Никелирование», которая вышла в 2014 г. Приобрести книгу Вы можете либо на кафедре ТЭП ВятГУ г. Кирова или через сайт www.galvanicrus.ru.

Мамаев В.И.

01.02.2015