Одной из важнейших проблем, подлежащих разрешению в области хромирования, является увеличение выходов по току, при средних плотностях и температурах, так как существующие выхода по току в среднем 12-16%, применяющиеся в настоящее время на практике хромировочных ванн, не удовлетворяют запросов производственников, вследствие необходимости затраты продолжительного времени хромирования для наращивания более или менее толстого слоя, что в свою очередь вызывает значительное уменьшение пропускной способности хромировочных мастерских.
Поэтому вполне понятны настойчивые попытки увеличить выхода по току хромировочных ванн введением в электролит различных добавок-анионов и катионов, но, однако, до сих пор эти попытки к положительным результатам не привелк, так как в результате исследования рекомендуемых добавок выявилась возможность при некоторых добавках, как например, при добавке катиона никеля, увеличить выход по току лишь на 1-3% от теоретического выхода, что практически никаких особых преимуществ не дает.
Единственной реальной возможностью значительно ускорить наращивание слоя при практическом хромировании в настоящее время является применение высоких плотностей и температур.
(Х56)
Но все же этот последний известный способ хромирования, несмотря на известную быстроту наращивания слоя, не может быть признан достаточно целесообразным, вследствие необходимости более мощных генераторов, и кроме того работа с хромировочными ваннами при высокой температуре влезет сильное разбрызгивание электролита, что вызывает необходимость более частого коррегирования последнего и значительно увеличивает вредность работы для обслуживающего персонала хромировочной мастерской.
Практикующийся в Ямерике способ электролитического осаждения хрома с быстрым наращиванием толстых слоев предусматривает обязательную последующую обработку хромированных деталей, так как осадки хрома обычно наносятся при несколько повышенной плотности тока, причем последние обычно получаются с пригаром в виде наростов кристаллического серого хрома, в отлИчие от матового осадка, получающегося при хромировании при низких температурах электролита.
Этот последний метод хромирования при комнатной температуре позволяет в значительной степени повышать выход по току, а получающиеся при этом серые матовые осадки обладают такими ценными свойствами, как большой твердостью и плотностью в сравнении с осаднами блестящего хрома. Однако, хромирование методом получения серых матовых осадков практически может быть использовано лишь при нанесении тонких слоев до 0,01 мм, так как осадки большей толщины держатся непрочно и при механическом воздействии отстают от основного металла. Помимо того, матовые остатки весьма хрупИи.
Попытки достигнуть прочности приставания матового слоя осаждением серого хрома на прослойку блестящего хрома к положительным результатам не привели, так как при механическом воздействии серый слой от блестящего отстает Так же, как и при осаждении матового слоя непосредственно на оснозной металл.
Известно также, что если матовые, быстро наращивающиеся осадки хрома, полученные в ванне с температурой электролита примерно 20-25°, покрыть новым тонким слоем блестящего хрома в ванне при температуре электролита в 40°, то можно получить осадки с атласистым блеском, а в случае необходимости, увеличивая толщину блестящего слоя, довести осадки до большего блеска, т. е. таким путем добиться получения больших выходов, сохранив блестящий внешний вид осадков или придавая им атласистый блеск.
Этот способ хромирования с нанесением сначала матового слоя при низкой температуре электролита и затем последующего нанесения на него блестящего слоя при температуре электролита в 40°, хотя и дает БОЗМОН НОСТЬ за счет матовых осадков увеличить выход по току и таким путем добиться быстрого наращивания хрома, однако, вследствие указанной выше непрочности матовых осадков, не может иметь практического использования, так как, если блестящие осадки и могут прочно пристать к матовому слою, то сами-то матовые осадки недостаточно прочны и непрочно пристают к основанию, за исключением очень тонких слоев.
G целью устранения означенных недостатков и получения прочного серебристо-матового слоя осадка, предлагаемым способом хромирование ведется непрерывно при постепенном повышении температуры электролита от 20 до 50°.
Это дает возможность, с одной стороны, получать значительно повышенные выхода от 25 до 36%, в зависимости от примененной плотности тока, и получать красивые, однородные по виду серебристо-матовые осадки и, с другой стороны, выхода по току, а следовательно и быстрота наращивания слоя осадков, почти в два рг5за возрастают в сравнении с получением блестящих осадков.
Так, при плотности тока в 25 ампер на квадратный дециметр, серебристоматовые осадки дают выход по току в 25% вместо 14% при получении блестящих осадков при той же плотности тока. При повышении плотности тока выхода, при предлагаемом способе, значительно возрастают и при 40 AjdM доходят до 36%, а средняя толщина слоя хрома до 0,07 мм за один час хромирования.
В зависимости от степени быстроты изменения температуры в начале и в конце процесса, выход по току может незначительно колебаться в ту или иную сторону.
Нормальным надо считать равномерное постепенное увеличение температуры электролита; конечно, небольшие отступления практического значения не имеют, но незначительно влияют на выход по току, увеличивая или уменьшая последний.
Структура серебристо-матовых осадков, по исследованиям авторов, при рассмотрении поверхности под микроскопом, выгодно отличается от структуры осадков блестящего хрома и представляет равномерную кристаллическую поверхность с несколько более кру-пными кристаллами, чем у матовых осадков.
Принимая во внимание, что матовые осадки обладают в гораздо большей степени противокоррозийной способностью в сравнении с блестящим хромом, осадки, получаемые по предлагаемому способу, приближающиеся по структуре к матовым осадкам, также являются значительно более стойкими против коррозии, чем блестящие осадки, что дает им, помимо остальных положительных качеств, еще важное лишнее преимущество перед последним.
При испытании авторами железной пластинки, покрытой серебристо-матоВыми Осадками, в растворе 20% NaCl, коррозия не наступила в течение 23 суток, в то время, как на блестящих осадках коррозия наступает уже на вторые сутки.
Если в настоящее время, в случае необходимости защиты металла от коррозии при помощи хромирования, приходится прибегать к нанесению молочного слоя толщиною в 0,03 мм, что требует около трех часов времени хромирования, то для нанесения такой же толщины серебристо-матовых осадков по предлагаемому способу потребуется всего лишь от 25 до 50 минут времени в зависимости от примененной плотности тока.
Серебристо-матовые осадки прочно пристают к основанию и при сгибании пластинок не дают трещин и не ломаются.
Применение предлагаемого способа хромирования на практике никаких препятствий не встречает, так как постепенно поднять температуру электролита хромировочной ванны во время хромирования и потом вновь охладить, при наличии паровой и водяной рубашки у ванны, весьма легко и доступно на всякой хромировочной установке.
Предмет изобретения.
Способ электролитического хромирования, при котором сперва при обыкновенной температуре получают матовый осадок хрома, который затем при нагревании покрывают блестящим слоем осадка, отличающийся тем, что хромирование ведут непрерывно при постепенном повышении температуры.
