Электролит латунирования

Полезная модель относится к гальваностегии, в частности, к электролиту для осаждения сплава медь-цинк, и может быть использована при декоративной обработке сувенирной продукции (значки, медали, вставки) и других изделий с развитым рельефом, изготовленных из качественной углеродистой стали.

Электролит латунирования, состоящий из сульфата меди, сульфата цинка, борной кислоты, комплексообразователя, содержит в качестве комплексообразователя пирофосфат калия и аммоний хлористый, при следующем соотношении компонентов:

медь серно-кислая 5-водная 1,5 -2,5 г / л

цинк сернокислый 7 - водный 6,5 - 9,0 г / л

калий пирофосфорнокислый 30,0 - 50,0 г / л

кислота борная 30,0 г / л

аммоний хлористый 7,0 - 9,0 г / л

Процесс осаждения проводят при pH 7,8-8,5, температуре 25 - 30°C, плотности тока 0,5 - 1,5 А /дм с использованием комбинированных анодов из латуни марки Л-68 и нержавеющей стали при соотношении 1:2. При этом осаждают блестящие желтые или золотисто-желтые, стабильные по составу и цвету латунные покрытия. Электролит имеет высокую стабильность и практически исключает пассивацию латунных анодов. Кроме того, электролит экономичен в производстве, поскольку содержит меньше, по сравнению с известными аналогами и прототипом, концентрации компонентов.

Полезная модель относится к гальваностегии, в частности, к электролитам для осаждения сплава медь-цинк, и может быть использована при декоративной отделке сувенирной продукции (значки, медали, вставки) и других изделий с развитым рельефом, изготовленных из качественной углеродистой стали. Известен пирофосфорный электролит латунирования, содержащий, г/л: сернокислую медь (5-водную) 1-4; сернокислый цинк (7-водный) 40-60; пирофосфат калия 250-300, в качестве блескообразующих добавок содержит янтарную или лимонную кислоту 5-15 в сочетании с 1,4-бутиндиолом 0,2-0,4 и хлорамином Б 0,2-0,4, и, дополнительно, содержит глицерин 0,05-0,1 и сернокислый кадмий 0,05-0,2 [1]. Недостатком электролита является сложность его состава. Осаждение покрытия происходит в узком интервале токов 0,3-1,0 А/дм². Используются органические добавки, трудноудаляемые из промывных вод, а также не определяемые методами количественного анализа, что затрудняет корректирование рабочего раствора и требует дополнительной очистки электролита от продуктов их разложения.

Известен электролит латунирования, принятый в качестве прототипа, содержащий, г/л, сернокислый цинк - 55-60; сернокислую медь - 5-10; пирофосфат калия - 240-250; сульфосалициловый натрий - 28-33 [2]. Недостатком электролита является то, что осаждение покрытия происходит в узком диапазоне плотности тока 0,5-1,0А/дм² (а оптимально еще уже - 0,6-0,7 А/дм²). На деталях с развитым рельефом, получается неоднородный и нестабильный цвет. В качестве анода используется дорогостоящая латунь Л70. Сульфосалициловый натрий является органическим соединением, подвержен разложению на анодах, что ведет к их повышенной пассивации. Продукты разложения загрязняют электролит, что требует его дополнительной очистки.

Задачей полезной модели является улучшение декоративных свойств покрытий, уменьшение пассивации анодов и увеличение стабильности электролита.

Поставленная задача достигается тем, что электролит, содержащий сульфаты меди и цинка, борную кислоту и комплексообразователь, содержит в качестве комплексообразователя пирофосфат калия и аммоний хлористый, и имеет следующее соотношение компонентов:

Процесс осаждения проводится при pH 7,8-8,5, температуре 25-30°C, плотности тока 0,5 - 1,5 А/дм², с использованием комбинированных анодов: растворимых - из латуни марки Л68, нерастворимых - из нержавеющей стали Х18Н10Т, при соотношении 1:2.

Электролит готовят следующим образом:

Расчетные количества меди сернокислой и цинка сернокислого растворяют в небольшом количестве воды (1/3 общего объема). Отдельно растворяют в воде калий пирофосфорнокислый в количестве, необходимом для осаждения пирофосфатов меди и цинка. В раствор меди сернокислой при перемешивании вливают часть раствора калия пирофосфорнокислого (до образования густой творожистой массы светло-голубого цвета). Осадок отстаивают и промывают 4 - 5 раз горячей водой. Аналогично готовят пирофосфат цинка. После отмывки осадки пирофосфата меди и цинка растворяют в избытке калия пирофосфорнокислого (250 г соли на 0,5 л воды) и выливают в ванну. Вводят расчетное количество борной кислоты и аммония хлористого, предварительно растворенные в воде. Ванна оснащена барботажем для постоянного перемешивания раствора. После полного растворения компонентов ванна латунирования доводится до рабочего объема. Готовый электролит должен быть бледно-голубого цвета и прозрачный.

Латунное покрытие отличается однородной плотной структурой осадка, соответствующего сплаву Л68. Электролит обеспечивает получение золотисто-желтых, стабильных по составу и цвету латунных покрытий. При использовании в качестве подслоя блестящего никеля получается блестящее декоративное покрытие золотисто-желтого цвета.

Электролит обладает высокой стабильностью и практически исключает пассивацию латунных анодов. Кроме того, электролит экономичен в производстве, поскольку содержит меньшие, по сравнению с известными аналогами и прототипом, концентрации компонентов. Электролит принят в промышленную эксплуатацию.

Источники использованной информации

1 Авторское свидетельство СССР 1475988, кл. C25D 3/58, 1983.

2 Авторское свидетельство СССР 305207, кл. C25D 3/58, 1973.

Электролит латунирования стальных деталей, включающий сульфат меди, сульфат цинка, борную кислоту и комплексообразователь, отличающийся тем, что содержит в качестве комплексообразователя пирофосфат калия и аммоний хлористый при следующем соотношении компонентов, г/л: