prosdo.ru
добавить свой файл
1
Л. Ерлыкин

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ САМОДЕЛОК
Установить в квартире аппаратуру для электро­химического процесса покрытия металла (трансформатор, выпрямитель, измерительные приборы, ванна и т. п.) просто невозможно. К тому же она дорога и громоздка.

В последнее время любители, пользуясь до­стижениями современной химии, начали при­менять метод химического покрытия одних метал­лов другими.

Химическое покрытие подкупает своей просто­той. Действительно, для того чтобы покрыть метал­лическую деталь, например, никелем, не нужно городить сложную установку. Достаточно распола­гать источником огня (газ, примус и т.п.), эмалиро­ванной миской и недефицитными химикатами. Час, два — и детали покрыты плотным и блестящим сло­ем никеля. Нужно сказать, что только этим (и боль­ше никаким) методом можно наносить покрытия на внутренние полости деталей.

Метод химического покрытия одних металлов другими не лишен недостатков. Основной — сла­бое сцепление пленок с металлом. Другой недоста­ток — малая твердость покрытий (кроме никеле­вых).

При изготовлении рыболовных приманок пер­вый недостаток доставляет наибольшую неприят­ность. Однако в последнее время ученые и инже­неры разработали метод упрочения покрытий, по­лученных химическим путем при относительно низких температурах.

Рассмотрим несколько способов.
НИКЕЛИРОВАНИЕ
В основу процесса химического никелирова­ния положена реакция восстановления никеля из водных растворов его солей гипофосфитом натрия. Растворы могут быть щелочными и кислотными. О достоинстве тех и других будет сказано далее.

Пленка никелевого покрытия получается блестящая или полублестящая. Структура покры­тия — аморфная, из сплава никеля и фосфора. Пленка никеля без термообработки из-за наличия фосфора слабо держится на поверхности основ-ного металла, хотя ее твердость близка к твердости хромового покрытия.

Термическая обработка детали с никелевым покрытием, полученным химическим путем, в зна-чительной степени увеличивает сцепление пленки никеля с основным металлом. Одновременно ; растет и твердость никеля, достигающая твердости хрома.


Термическая обработка детали с никелевым . покрытием производится при температуре 350 — 500° в течение часа. При термической обра­ботке некоторых закаленных стальных деталей с никелевым покрытием необходимо учитывать, при какой температуре эти детали отпускались, и не пре­вышать ее (особенно при обработке рыболовных крючков). Мы еще об этом поговорим. Химическим путем можно покрывать большинство металлов (кроме свинца, олова, кадмия и их сплавов).

Рассмотрим теперь достоинства и недостатки щелочных и кислотных растворов для химического никелирования.

Щелочные растворы характеризуются устойчи­востью в работе и почти полным отсутствием явления саморазряда — мгновенного выпадения губчатой массы никеля из раствора, сопровождаю­щегося выбросом кипящего раствора из ванны. Естественно, что такое явление может вызвать ожоги при работе.

Саморазряд наступает при перегреве раст­вора. Регулировку температуры при отсутствии термометра можно вести по интенсивности газо­выделения.

Если газ выделяется слабо, то можно быть уверенным, что саморазряда не будет.

Твердость покрытия из щелочных растворов на 15% ниже, чем из кислотных, да и его коррозий­ная стойкость тоже ниже.

Кислотным растворам помимо преимуществ, описанных выше, присущ существенный недоста­ток — они больше подвержены явлению самораз­ряда. Работая с кислотными растворами, необхо­димо обязательно соблюдать все меры предосто­рожности.

Помните, что основой щелочных растворов яв­ляется хлористый никель, а кислотных — сернокис­лый никель.

Никелирование меди и ее сплавов. Отполи­рованную и обезжиренную медную (латунную, бронзовую и т. д.) деталь перед никелированием нужно на 1 — 2 мин. поместить в 15 — 20.%-ный раст­вор серной кислоты для удаления с поверхности окислов. Этот процесс называется декапирова­нием.

После декапирования деталь промывают в .горячей и холодной воде (касаться руками детали нельзя!) и подвешивают в раствор для никелирова­ния. Здесь есть одна тонкость, и если ею пренеб­речь, то процесс осаждения никеля может не пойти. Деталь должна быть подвешена в раствор на алюминиевой или железной (стальной) проволо­ке. В крайнем случае при опускании детали в раствор ее необходимо коснуться железным или алюминиевым предметом.


Эти «священнодействия» нужны для того, чтобы дать старт процессу никелирования, так как у меди меньший электроотрицательный потенциал по отношению к никелю. Только присоединение или касание детали более электроотрицательным металлом (алюминий, железо) дает старт процессу осаждения никеля на меди и ее сплавах.

Приводим состав двух растворов для химического никелирования меди и ее сплавов (в г/л) [На 1 литр воды берут столько химикатов (в граммах), сколько указано в рецепте.]:
1. Хлористый никель — 40 — 50

Хлористый аммоний — 45 — 55

Лимоннокислый натрий — 40 — 50

Гипофосфит натрия и т. д. — 10 — 20

Процесс протекает при температуре 80 — 88°; скорость осаждения — .8 — 10 мкм/час.
2. Сернокислый никель — 28 — 30

Уксуснокислый натрий — 10 — 12

Гипофосфит натрия — 8 — 10
Процесс протекает при температуре 90 — 92°; скорость осаждения — 8 — 10 мкм /час.

Для приготовления раствора нужно растворить все компоненты, кроме гипофосфита натрия, и на­греть его до нужной температуры. Гипофосфит натрия вводится в раствор непосредственно пе­ред подвешиванием детали для никелирования. Этот порядок приготовления растворов касается всех рецептов.

Раствор для никелирования разводят в любой эмалированной посуде (миска, глубокая сковоро­да, кастрюлька и т. п.) без повреждений на по­верхности эмали. Возможный осадок никеля на стенках посуды легко удаляется азотной кислотой (50%-ный раствор).

Процесс никелирования почти всех рыболов­ных приманок ведется до получения пленки никеля толщиной около 10 мкм (0,01 мм), т. е. (для выше­приведенных растворов) около часа. Такой толщины пленки достаточно, чтобы впоследствии полировать ее, не боясь протереть до основного металла.

Необходимо отметить, что на воздухе при тем­пературе выше 380° на поверхности никеля по­являются разводы от золотисто-желтого до фиоле­тового цвета.

Никелирование алюминия и его сплавов производят после двукратного цинкования. Для этого химически обезжиренную алюминиевую (дюралюминиевую) деталь тщательно промывают и помещают в раствор (в г/л):

Сернокислый цинк — 60 — 100

Едкий натр — 100 — 120
Оба химиката растворяют отдельно в половин­ном количестве воды и затем растворы сливают вместе.

Деталь помещают в раствор на 2 — 3 мин. при температуре 15 — 20°. Деталь после цинкования сразу же промывают в горячей воде и подвеши­вают в ванну (миску и т. п.) с одним из раство­ров (в г/л):
1. Хлористый никель — 21

Лимоннокислый натрий — 40

Хлористый аммоний — 50

Аммиак (25%) — 50 мл/л

Гипофосфит натрия — 24
Процесс протекает при температуре 87 — 90°; скорость осаждения — 15 — 18 мкм/час.
2. Хлористый никель — 21

Уксуснокислый натрий — 10

Гипофосфит натрия — 24
Процесс протекает при температуре 88 — 90°; скорость осаждения — 20 — 25 мкм /час.
3. Сернокислый натрий — 10

Уксуснокислый натрий — 10

Гипофосфит натрия — 20

Процесс протекает при температуре 90 — 92°; скорость осаждения — 12 — 15 мкм /час.
Рабочие растворы для никелирования алюми­ния и его сплавов составляются так же, как и для никелирования меди и ее сплавов.

Термообработка никелированных алюминие­вых деталей (и из сплавов алюминия) имеет свою специфику. Детали, тщательно промытые горячей водой, погружают в нагретое до температуры 220 — 250° минеральное машинное масло и выдержи­вают при этой температуре не менее часа.

После термообработки детали обезжиривают органическими растворителями.

Никелирование стали. Полированные и хи­мически обезжиренные стальные детали промы­вают горячей и холодной водой и затем декапи­руют в 50%-ном растворе соляной кислоты в те­чение 1 — 3 мин. Декапированные детали промы­вают в горячей и холодной воде и помещают в ванную для никелирования.

Приводим наиболее проверенные и хорошо зарекомендовавшие себя рецепты растворов для никелирования стали (в г/л):
1. Хлористый никель — 30

Аммиак (25%) — 50


Лимоннокислый натрий — 100

Гипофосфит натрия — 10

Процесс протекает при температуре 90°; ско­рость осаждения — 6 — 7 мкм/час; качество покрытия — полублестящее.
2. Хлористый никель — 45

Хлористый аммоний — 40

Лимоннокислый натрий — 45

Гипофосфит натрия — 80

Процесс протекает при температуре 88 — 90°; скорость осаждения — 15 мкм/час; качество покрытия — блестящее, качественное.
3. Хлористый никель — 30

Глинолевокислый натрий — 10

Гипофосфит натрия — 10

Процесс протекает при температуре 90°; ско­рость осаждения — 5 — 8 мкм/час; качество по­крытия — полублестящее.
4. Сернокислый никель — 20

Уксуснокислый натрий — 8

Гипофосфит натрия — 20

Процесс протекает при температуре 90 — 92°; скорость осаждения — 15 мкм/час; качество покрытия — блестящее.
5. Сернокислый никель — 30

Уксуснокислый натрий — 10

Хромовокислый свинец — 10

Гипофосфит натрия — 10

Процесс протекает при температуре 90°; ско­рость осаждения — 15 мкм/час; качество покры­тия — блестящее,,качественное.
6. Хлористый никель — 30

Гидрооксиацетат натрия — 50

Гипофосфит натрия — 10

Процесс протекает при температуре 95°; ско­рость осаждения — 20 — 25 мкм/час; качество покрытия — блестящее.
Говоря о термической обработке никелевого покрытия на стали, надо поговорить о закаленных и покрытых никелем деталях. Это особенно касает­ся рыболовных крючков и других деталей.

Зная примерно температуру отпуска той или иной детали, ее обрабатывают термически при температуре не выше температуры отпуска. Крюч­ки, пружины и т. п., часто встречающиеся в прак­тике рыболова-спортсмена, обычно отпускают при температуре 300 — 350°. Поэтому термообработку их после никелирования ведут при температуре 300° в течение 2 — 3 час.

При покрытии стали никелем важно снизить ко­личество пор в пленке никеля (а они всегда есть), иначе ржавчина, проникнув под него, быстро раз­рушит никелевое покрытие.


Закрыть поры в никелевом покрытии можно так. Протереть покрытие кашицей из окиси магния, замешенного на воде, и сразу же декапировать деталь в 50%-ном растворе соляной кислоты в течение 1 — 2 мин.

Другой метод заключается в двукратном по­крытии стали никелем. После нанесения первого слоя его подтравливают в 50%-ном растворе азот­ной кислоты в течение 3 — 5 сек. и затем (после тщательной промывки горячей и холодной водой) покрывают никелем второй раз. Причем второй слой никеля обязательно ведут из так называемого истощенного раствора, в котором уже никелирова­лось большое количество деталей.

Третий метод состоит в следующем. Сразу пос­ле термической обработки еще не остывшие де­тали погружают в рыбий жир и выдерживают в нем до полного остывания.

Рыбий жир не должен быть витаминизирован­ным!

При химическом никелировании возможны не­которые неполадки в ходе процесса. Это касается никелирования не только стали, но и меди, алюми­ния и их сплавов.

Слабое газовыделение (при нормальном ходе процесса по всей поверхности детали идет до­вольно интенсивное газовыделение) есть первый признак малой концентрации в растворе гипофос-фита натрия, и его нужно добавить в раствор.

Просветление раствора (нормальный раст­вор — синего цвета) показывает на понижение ко­личества хлорного(сернокислого) никеля.

Бурное газовыделение на стенках сосуда и отложение на них никеля (темно-серый налет) объ­ясняются местным перегревом сосуда. Чтобы из­бежать этого, надо нагревать раствор постепенно. Между сосудом и огнем желательно положить ка­кую-либо металлическую прокладку (круг).

Серый или темный слой никеля на детали об­разуется при низкой концентрации в растворе третьих составляющих (компонент) — солей, кроме хлористого (сернокислого) никеля и гипофосфита натрия.

При плохой подготовке поверхности детали могут появиться вздутия и отслоения пленки никеля.

И, наконец, может быть и такое. Раствор со­ставлен правильно, а процесс не идет. Это верный признак того, что в раствор попали соли других металлов. В этом случае делают новый раствор, исключая попадание нежелательных примесей.


Никелевое покрытие можно пассивировать — покрыть труднорастворимой пленкой. При этом деталь длительное время не тускнеет. Пассивиро­вание ведут в 5 — 8%-ном растворе хромпика при комнатной температуре в течение 20 — 25 мин.
СЕРЕБРЕНИЕ
Серебрение — основной вид покрытия многих искусственных рыболовных приманок. Простота некоторых рецептов и процессов серебрения де­лает этот вид покрытия самым распространенным. К тому же серебряное покрытие придает приманке самый натуральный рыбий блеск, поэтому хищники ее берут охотнее.

Серебрят обычно латунные и медные поверх­ности, хотя в принципе можно посеребрить сталь, алюминий, другие металлы и их сплавы.

Опыт показал, что серебряное покрытие лучше смотрится на латунной поверхности, чем на мед­ной. Это объясняется тем, что на более темной меди (стали и т. п.) тонкий слой серебра просвечи­вает и поверхность выглядит более темной. При слое серебра толщиной более 10 — 15 мк этого яв­ления не наблюдается.

Самый простой способ покрытия серебром заключается в подвешивании деталей (полирован­ных, обезжиренных и декапированных в 15%-ном растворе серной кислоты в течение 1 мин.) на 1 — 1,5 часа в отработанный фотораствор закре­пителя (гипосульфита).

Деталь, обработанная в гипосульфите, покры­вается полублестящей (серой) пленкой серебра, которая после осторожной полировки начинает блестеть.

Путем корректировки раствора отработанно­го закрепителя можно получить блестящее серебря­ное покрытие. Корректировку проводят следую­щим образом. К 1 л закрепителя добавляют при перемешивании сначала 4 — 6 мл нашатырного спирта, а затем 6 — 10 капель формалина.

Вторым по простоте можно считать способ серебрения, при котором деталь натирают мато­вой фотобумагой в свежеприготовленном раство­ре (закрепителя). Толщина покрытия определяется визуально.

Более сложный по рецептуре, подающий хоро­шее, плотное серебряное покрытие способ заклю­чается в следующем. В 300 мл теплой воды раство­ряют 2 г ляписа-карандаша (продается в аптеке для сведения бородавок). К раствору ляписа понемногу подливают 10%-ный раствор поварен­ной соли (до прекращения выпадения хлопьев хлорного серебра). Осадок хлорного серебра отфильтровывают и тщательно промывают в 5 — 6 водах.


В 100 мл воды растворяют 20 г гипосульфита и в полученный раствор добавляют хлорное сереб­ро, до тех пор, пока оно перестанет растворяться. Полученный раствор фильтруют и добавляют в него тонко размельченный мел (например, зубной по­рошок) до консистенции жидкой сметаны.

Деталь натирают полученной смесью с по­мощью ватного тампона до получения плотной пленки серебра.

Многие рыболовы-спортсмены знают хорошо зарекомендовавший себя состав (в %):
Ляпис-карандаш — 15

Виннокаменная кислота — 55

Хлористый аммоний — 30
Автором были проведены исследования по замене дефицитной виннокаменной кислоты более простым и доступным химикатом — таким же коли­чеством пищевой лимонной кислоты. Были полу­чены хорошие результаты.

Состав приготавливают путем тонкого раз­мельчения всех компонентов и последующего их смешивания.

Если предыдущие составы для серебрения хранятся лишь несколько суток, то последний в темном месте сохраняет свои качества более года. Работа с этим составом проста. Мокрым ватным тампоном с порошкообразным составом натира­ют поверхность приманки. По мере надобности состав на тампоне обновляют.

Надо отметить, что данный состав не требует предварительной тщательной обработки поверх­ности, так как в первый момент процесса он энер­гично удаляет с поверхности металла следы окиси и жиры. С его помощью нетрудно посеребрить приманки непосредственно на рыбалке.

Хорошие рецепты были предложены Н. Зави-таевым в одном из журналов «Рыбоводство и ры боловство». В таблице (в весовых частях) при­водятся три из шести рецептов, так как остальные три не очень отличаются от приводимых.

Таблица

Состав

Номер рецепта

1


2

3

Хлористое серебро

3

3

__

Хлористый натрий

3

8

2

Углекислый натрий

6





Виннокислый калий



8



Азотнокислое серебро





1

Мел

2





Составы готовят так же, как и по предыдущему рецепту (с лимонной кислотой). Способ примене­ния тот же.

При необходимости серебрения алюминия и его сплавов (кроме сплавов, где присутствует кремний) действуют в таком порядке. Детали по­крывают цинком с помощью цинкатных растворов (см. никелирование алюминия), а затем серебрят любым составом для серебрения. Однако лучше серебрить алюминий в специальных растворах (в г/л):

1. Азотнокислое серебро — 100 Фтористый аммоний — 100

2. Фтористое серебро — 100 Азотнокислый аммоний — 100

Серебряное покрытие на приманках обязатель­но пассивируют, защищая его от быстрого потуск­нения. Пассивирование ведут в 1%-ном растворе хромпика при температуре 15 — 20° в течение 20 мин.

МЕДНЕНИЕ
Химическое меднение в основном применяют как подслой при покрытии другим металлом (на­пример, при качественном покрытии стали нике­лем). Однако иногда покрывают медью детали приманок и в декоративных целях.

Есть много рецептов для химического медне­ния. Приведем наиболее простые (в г/л):

1. Сернокислая медь — 10 Серная кислота — 10

Процесс протекает при температуре 15 — 25°; скорость осаждения — 10 мкм /час.

2. Виннокислый калий-натрий — 150 Сернокислая медь — 30

Едкий натр — 80

Процесс протекает при температуре 15 — 25°; скорость осаждения — 12 мкм/час.

При химическом меднении, для того чтобы слой меди прочно удерживался на поверхности основ­ного металла, применяют термическую обработку. Деталь, покрытую медью, нагревают до темпера­туры 350 — 500° и выдерживают при этой темпера­туре в течение 1 — 2 час.
ЛАТУНИРОВАНИЕ
Химическое латунирование наиболее заманчи­вый вид покрытия для изготовления искусственных рыболовных приманок. Латунью можно покрывать сталь, медь и некоторые другие металлы и сплавы.

Тщательно подготовленную деталь, в зависи­мости от того, из какого металла она изготовлена, декапируют в соответствующей кислоте (сталь — 2 мин., медь — в 15 — 20%-ном растворе серной кислоты в течение 1 мин.). Затем после промывки в горячей и холодной воде деталь подвешивают в раствор (в г/л):
Сернокислая медь — 4

Сернокислый цинк — 10

Цианистый калий — 8

Углекислый калий — 4

Едкий натр — 15
Процесс протекает при температуре 40 — 60°; скорость осаждения — 8 — 10 мкм/час.

Деталь подвешивают в раствор на алюминие­вой проволоке. Изменяя незначительно концент­рацию сернокислой меди или сернокислого цинка, можно получить светлые (беловатые) или, наобо­рот, желто-красные оттенки латунного покрытия.
ЛУЖЕНИЕ

Химическое лужение довольно прогрессивный вид покрытия, особенно когда необходимо по­крыть оловом мелкие детали (рыболовные крючки, детали фурнитуры и т. п.). Имеются специальные рецепты для осаждения олова химическим путем на сталь, медь и латунь, алюминий и т. д.


При химическом лужении предварительную подготовку (полировка, химическое обезжирива­ние и декапирование) проводят особенно тщатель­но. От этого зависит качество покрытия-.

Приводим основные рецепты для химического лужения основных металлов (в г/л).

Для лужения стали годен следующий рецепт:

Аммиачные квасцы — 15

Хлористое олово (плавленое) [Обычное хлористое олово расплавляют, а затем дробят в ступке] — 2,5

Процесс протекает при температуре кипения; скорость осаждения — 5 — 8 мкм/час.

Для лужения меди и латуни:

Винный камень — 10

Хлористое олово (плавленое) — 1

Процесс протекает при температуре кипения; скорость осаждения — 8 — 10 мкм/час.

При этом процессе на каждой детали помеща­ют кусочки (опилки) олова.

Для лужения алюминия и его сплавов:

Станнат натрия — 4 — 7

Едкий натр — до 9,4

Процесс протекает при температуре 40 — 60°; скорость осаждения — 5 — 7 мкм/час.

Говоря о лужении, необходимо сказать не­сколько слов о горячем лужении размерных (боль­ших) деталей рыболовных приманок. Горячее лу­жение не требует особых химикатов, однако хоро­шо залудить поверхность детали можно только при применении высокоактивных некоррозионных флюсов [Например, ЛЭТИ-120] и чистого олова.

Процесс сам по себе не сложен. Зачищенную деталь промазывают флюсом и покрывают оловом с помощью обычного паяльника. Затем деталь на­гревают до момента расплавления олова на по­верхности детали и протирают ее тампоном, смо­ченным жидким флюсом.

ББК47.2 Р93
(«С удочкой и рюкзаком», «Новички на водоеме», «В царстве Нептуна», «По меридианам»)

Рыболов-спортсмен: Альманах. Вып. 45/Сост. Ерлыкин Д Д. и др. — М.: Физкультура и спорт, 1985. — 128 с., ил.

Очередной выпуск альманаха содержит рассказы и очерки о рыб­ной ловле, статьи ученых-ихтиологов, рыболовов-практиков и журна­листов об актуальных проблемах, опыте мастеров и новинках рыбо­ловного спорта в нашей стране и за рубежом.

Рассчитан на массового читателя.
4202020000-031

P-------------------122 — 85

009(01)-85
Издательство «Физкультура и спорт», 1985 г.
OCR Pirat