Устранение питтинга на ваннах никелирования
Вопрос.
Здравствуйте! Появилась проблема ужасного питтинга на ваннах никелирования, понимаю, что сама виновата в этом, но исправить не получается.
Состав ванны:
NiSO4 180 g/l
MgSO4 50 g/l
NaCl 10 g/l
H3BO3 30 g/l
Плотность тока 0,5-1 А/дм2
Дело в том, что на деталях пошел питтинг и, так как антипиттинг у нас закончился и пришел бы только через месяц, я приняла решение добавить ОП-10 в количестве 0,05 г/л.
Питтинг временно прекратился, но потом начало разрывать покрытие даже на плоских деталях, причем не на углах, а на самой плоскости, маленькими такими прорывами, с виду похожими на мелкие пузыри, и также появился снова питтинг.
Остановив ванну, почистив ее KMnO4 (добавляла примерно 40г на 200л до появления розового цвета, затем 2,5 суток выдерживалось при комнатной температуре, обесцвечивалось перекисью водорода, затем производилась очистка активированным углем 4 г/л в течение 12 часов и фильтрация). Дело в том, что после этого проблема никуда не делась, при тестировании на образцах был мелкий питтинг и во швах рвало покрытие.
Скажите, пожалуйста, можно ли что-нибудь сделать еще, кроме замены электролита.
Ток, температура, рН, подготовка поверхности, все контролировалось во время тестирования, поэтому проблема до сих пор именно в самом электролите.
Буду очень благодарна за ответ, так как 4 ванны работают периодически в брак.
С уважением,
инженер-технолог
Шахтарина Дарья Юрьевна.
Ответ.
Основной причиной питтинга является плохое смачивание поверхности детали электролитом, повышенная кислотность электролита, приводящая к более интенсивному выделению водорода и отсутствие либо перемешивания электролита, либо встряхивания катодных штанг.
В свою очередь, плохое смачивание может быть либо из-за загрязнения электролита примесями, повышающими поверхностное натяжение, либо из-за плохого обезжиривания деталей.
Вы пишите, что 4 ванны периодически работают в брак. Отсюда следует, что если в этом же электролите периодически брака не бывает, то вполне вероятно, что причина питтинга не столько в электролите, а сколько в низком качестве обезжиривания и промывки после обезжиривания.
Введение смачивающих добавок типа ОП-10 в электролит никелирования было нецелесообразным и последствия этого были предсказуемы. Дело в том, что вы электролит никелирования, по совместительству, превратили в электролит обезжиривания. Первоначально благодаря улучшению смачивания питтинг исчез, но одновременно с этим органика стала включаться в состав покрытия, что привело к увеличению хрупкости и повышению внутренних напряжений в никелевом покрытии.
Кроме того, плохая подготовка (плохое обезжиривание и плохое травление) приводит к резкому ухудшению сцепления покрытия с основой, что приводит к отслаиванию покрытия, появлению либо пузырей, либо к шелушению.
Растрескивание покрытия может быть из-за загрязнения электролита железом. Электролит должен быть изумрудно-зелёного цвета. Появление болотной зелени свидетельствует о загрязнении электролита железом.
Состав вашего электролита очень древний. В электролите отсутствуют добавки, снижающие внутренние напряжения, такие как сахарин, хлорамин или другие. Ваш электролит более подходит для покрытия в барабанах. Целесообразно перейти на более современные и высокопроизводительные электролиты. Переход можно осуществлять без замены существующего электролита путём корректировки состава и введения добавок.
Необходимо обязательно применять перемешивание электролита, что способствует отрыву пузырьков водорода и снижению вероятности появления питтинга.
Для снижения питтинга иногда применяют встряхивание катодных штанг с помощью специальных устройств.
Необходимо следить за кислотностью электролита и не допускать снижения рН менее 3,5. Оптимально в диапазоне от 4,0 до 4,6.
Если в сварных швах появляются дефекты, то нужно проверить качество зачистки швов, не остаётся ли на швах шлак.
При очистке электролита активированным углем нужно не забывать проводить предварительную обработку угля 0,1 Н раствором соляной кислоты. В противном случае при контакте свежего угля с электролитом в порах угля происходит гидролиз никеля и поры мгновенно забиваются гидроксидом.
После обработки углем следует тщательно фильтровать электролит. Электролит должен быть идеально прозрачен. При наличии в электролите угольной пыли на поверхности покрытия появляется наброс, внешне похожий на питтинг.
Антипитинговые добавки не являются постоянным компонентом электролита. Эти добавки вводят для того, чтобы при появлении питтинга доработать до конца смены или до конца недели, т.е. до момента очистки электролита никелирования и смены ванн обезжиривания.
Теперь ответ на ваш вопрос: «Скажите, пожалуйста, можно ли что-нибудь сделать еще, кроме замены электролита».
Первым делом проверьте качество обезжиривания и промывок. После обезжиривания плёнка промывной поды на поверхности деталей не должна разрываться практически до полного высыхания детали. В растворе обезжиривания не должно быть избытка жидкого стекла. При избытке жидкого стекла и плохой промывке после обезжиривания в ванне травления на поверхности образуется плёнка нерастворимой кремниевой кислоты, приводящей к резкому ухудшению сцепления и образованию пузырей.
Если нет перемешивания, то его нужно применить. Обычно применяют перемешивание сжатым воздухом. Сжатый воздух из заводской сети от компрессорной станции обычно содержит очень много масла, поэтому без очистки от масла его использовать нельзя. Лучше использовать локальные компрессоры мембранного типа такие, как используются для аквариумов.
Для обеспечения качественного сцепления проверьте качество травления или активации. Нельзя допускать образование травильного шлама. Травильный шлам приводит к шероховатости, ухудшению сцепления.
Электролит не содержит блескообразователей, поэтому он способен давать только матовые покрытия. Обычно на матовых покрытиях питтинг мало заметен. Посмотрите под микроскопом или в лупу более внимательно, может быть у вас это не питтинг, а мелкие пузыри. Попробуйте проткнуть и подцепить пузырь иголкой и посмотреть, будет ли отслаивание и что под пузырём.
Более подробно с технологией никелирования, технологией подготовки деталей, очисткой электролита, причинами брака и способами его устранения можно ознакомиться в книге «Никелирование». Для приобретения книги можно обраться в редакцию журнала «Гальванотехника и обработка поверхности» или на сайт http://galvanicrus.ru
Желаю удачи.
02.06.2020
