Хромирование
|
Исследования в области электролитического осаждения хрома из растворов его трехвалентных солей проводились еще во второй половине XIX столетия, а из растворов хромовой кислоты только с начала XX столетия. Промышленное применение хромирование получило в двадцатых годах XX столетия. В настоящее время ни один гальваностегический процесс не имеет столь разнообразного применения, как хромирование. Установки для хромирования имеются почти на всех более или менее крупных машиностроительных и приборостроительных заводах. Главными особенностями электролитического хрома, которые и послужили причиной широкого распространения его, являются высокая химическая стойкость и сопротивление механическому износу. Хром, как известно, в ряде напряжений стоит в группе электроотрицательных металлов (выше железа), но благодаря сильно-выраженной способности пассивироваться он приобретает свойства благородных металлов. Органические кислоты на него не действуют, он хорошо противостоит азотной кислоте. В атмосфере воздуха хром совершенно не меняет цвета; в противоположность серебру на него не действует сероводород. Осажденный на предварительно отполированную поверхность хром имеет зеркальный блеск и серебристый с синеватым отливом цвет. Хромовые отложения жароустойчивы и начинают изменять свой цвет только при 480—500° С. Отражательная способность хромовых осадков несколько ниже серебряных, зато она отличается постоянством — со временем не меняется. Твердость полученных при надлежащих условиях хромовых осадков достигает 1000 кг/мм2. Хромовые отложения удается получить сплошными (на глаз) в самых тонких слоях — стотысячных долях миллиметра. Осадить электролитическим путем хром можно почти на все металлы, зато другие металлы, электролитически осажденные на хром, без специальных методов активирования его отличаются плохим сцеплением. На перечисленных здесь особенностях электролитического хрома мы ниже остановимся подробнее, пока воспользуемся этими данными, чтобы определить те области, где хромирование может с успехом применяться. Различают две основные цели, преследуемые хромированием: сохранение красивой блестящей поверхности и повышение сопротивления механическому износу. Несмотря на высокую химическую стойкость, хром не обеспечивает надежной защиты железа от коррозии. Причиной этого является то, что в гальванической паре хром—железо, которая образуется в открытых местах, железо является анодом. Поэтому вместо непосредственного хромирования применяется предварительное никелирование или более экономичное тройное покрытие; медь—никель—хром. Толщина слоя хрома при этом бывает очень незначительной — около 1 мкм. В больших масштабах таким методом сейчас хромируют блестящие части автомобилей, велосипедов, трамвайных и железнодорожных вагонов, различные измерительные приборы, водо- и паропроводную арматуру, пишущие машинки, часы и т. д. Хром широко применяется вместо серебра в производстве рефлекторов. Имея более низкий коэффициент отражения, чем серебро, хром имеет то преимущество перед серебром, что не тускнеет со временем. В производстве стекла хром применяется для покрытия форм, благодаря чему значительно увеличивается срок их службы. Большой эффект дает хромирование штампов и матриц при изготовлении различных изделий из резины, кожи и пластических масс. Здесь сочетаются химические и механические свойства хрома. В производстве клише и стереотипов хром оказывает неоценимую услугу. Хромирование стереотипов поверх никеля значительно увеличивает срок службы их, хромовый слой при этом не превышает 5 мкм и по мере износа может возобновляться. Для защиты от механического износа трущихся поверхностей хромирование широко применяют в машиностроении, авиамоторостроении, на транспорте. Хромированию успешно поддаются цилиндры двигателей внутреннего сгорания и поршневые кольца; сопротивление износу хромированных цилиндров по сравнению с нехромированными повышается в несколько раз. С большим успехом хромирование применяют для предельных калибров. Срок службы при этом увеличивается в 5—10 раз. Предварительно калибры соответствующим образом обрабатывают, причем доводку размера делают с учетом дополнительного наращивания хромового слоя определенной толщины; после износа остающийся хром с калибров снимают, и их вновь наращивают. В инструментальном деле хромирование завоевывает все большее и большее число объектов. Правда, встречаются значительные затруднения при хромировании режущих инструментов вследствие хрупкости хрома и склонности его к скалыванию с отриев, но применением специальных «защитных» катодов эти затруднения в значительной степени устраняются. Во всяком случае хромирование таких инструментов, как сверла, метчики, развертки, дает вполне удовлетворительные результаты. |
