Разработка технологического процесса нанесения никель фосфорных покрытий на изделия из титана

Рефераты >> Химия >> Разработка технологического процесса нанесения никель фосфорных покрытий на изделия из титана

Ванна химического обезжиривания (лист 2) состоит из стального корпуса 5 с карманом 1, коллектора нагрева 7, барботера 6, трубы 8 с соплами, сливных штуцеров 2, один из которых соединен с корпусом ванны, а другой с его карманом. Карман имеет также переливной штуцер 4 и заборный штуцер З. Стенки ванны покрыты теплоизоляцией 9.

К фланцу штуцера З подключают насос, который во время работы ванны забирает жидкость из нижней части кармана и подает ее в трубу с соплами, расположенными на уровне раствора. Тем самым обеспечивается постоянный сток поверхностного (загрязненного) слоя раствора в карман ванны.

Такая очистка зеркала ванны препятствует повторному попаданию жировых загрязнений на обрабатываемые изделии при извлечении их из ванны. Жировые загрязнения из кармана через штуцер сливаются в систему очистки стоков.

Технические характеристики ванны химического обезжиривания даны ниже.

Приспособления с деталями вешается на держатели ванны обезжиривания. Детали из титановых сплавов обезжиривают химически состав раствора и условия приведены в табл. 4.

Таблица 4. Состав раствора ванны обезжиривания.

Удаление окислов и продуктов коррозии.

Окислы и пленки продуктов коррозии удаляют путем их растворения в водных растворах. Обычно это соляная и серная кислоты. Их концентрацию и температуру выбирают в зависимости от природы металла подложки. Для малоуглеродистой стали подходит, например, холодная НСI концентрацией 15% (по массе). Для литейных цинковых сплавов концентрация кислоты должна быть понижена до 0,25% (по массе), а время травления, во избежание чрезмерного растворения, должно быть очень непродолжительным. Ржавчина удаляется быстрее, если на стадии предварительного обезжиривания детали обрабатывали с наложением катодного, а не анодного тока. Катодная обработка частично восстанавливает ржавчину до магнетита и железа, которые при дальнейшей обработке в кислоте быстро растворяются. Кислотные смеси, содержащие «смачивающие» добавки, часто поставляются в виде готовых патентованных препаратов. Обычно в таких составах используют соляную, серную и фосфорную кислоты. Могут быть также добавлены ингибиторы, как правило, в виде аминосоединений, однако адсорбированная пленка ингибиторов или продуктов их распада может впоследствии явиться причиной серьезных осложнений. Для специальных целей применяют электролитическое травление, но соляная кислота вследствие ее летучести и возможности выделения хлора для этого непригодна. Травление стали при наложении катодного тока в растворе концентраций 10—20% (по массе) позволяет удалять толстые слои ржавчины или окалины без заметных потерь металла, который катодно защищается в течение всего периода травления. Анодное травление в растворе концентрацией 42% (объемн.) или 55% (по массе) применяется для удаления тонких поверхностных слоев на стали. В этом случае применяется высокая плотность тока и растворение, лимитируемое диффузией, происходит равномерно. Через 10 - 20 с металл становится пассивным и растворение прекращается. Разупорядоченный и раздробленный поверхностный слой металла, остающийся после шлифования или механической обработки, при указанной обработке удаляется и поверхность получается с хорошими адгезионными свойствами. Окислы и продукты коррозии на меди и ее сплавах удаляют в менее концентрированных растворах соляной или серной кислот, по сравнению с концентрацией растворов при травлении сталей.

Применение серной кислоты дает возможность путем электролиза восстанавливать до металлического состояния растворенную медь и регенерировать кислоту. Однако при катодном обезжиривании медных сплавов окись меди восстанавливается до меди в виде рыхлого осадка, который не растворяется в кислоте. Гальваническое покрытие, нанесенное на такой рыхлый слой, является, вероятно, дефектным.

Используется более агрессивная смесь серной и азотной кислоты, известная как раствор для блестящего травления. Это простая система для химического полирования, и при ее использовании получается блестящая поверхность, с которой удалены рыхлые частицы.

Поскольку поверхности меди, латуни, бронзы, хрома, титана и других металлов не является каталитически активными для осаждения покрытия никель — фосфор, то процесс должен быть стимулирован одним из следующих методов:

1. Наложение в течение короткого времени внешнего тока, так же как и в случае электроосаждения никеля.

2. Контактом покрываемой поверхности с металлом, таким как сталь или алюминий во время погружения в раствор.

З. Травление растворами органических кислот.

Ванны химической обработки предназначены для травления, активирования, наполнения пленки после анодирования в различных красителях, дистиллированной воде и для других операций.

В зависимости от температуры раствора ванны химической обработки выпускают футерованными поливинилхлоридным пластикатом, из нержавеющей стали или титана.

Ванна для химического активирования (лист 3) с корпусом из углеродистой стали, футерованная пластиком, состоит из корпуса 1, сливного штуцера З, футеровки 5, опор 4, регулировочных винтов 2.

Технические характеристики ванны химического активирова ния даны ниже.