Водные растворы для химического борокобальтирования. Химическое борокобальтирование.
Использование данного химического процесса позволяет получить пленку особой твердости. Ее используют, в частности, для ремонта пар трения, где требуется повышенная износостойкость покрытия. Ниже приведены рецепты растворов, в которых осуществляют борокобальтирование.
Воду для химического борокобальтирования и при нанесении других покрытий берут дистиллированную, но можно использовать и конденсат из бытовых холодильников. Химреактивы подойдут как минимум чистые (обозначение на этикетке "Ч").
Помним, что:
- чистая азотная кислота 1,4 г/см3 = 0,71 см3/г
- чистая серная кислота 1,84 г/см3 = 0,54 см3/г
- чистая соляная кислота 1,19 г/см3 = 0,84 см3/г
- чистая ортофосфорная кислота 1,7 г/см3 = 0,59 х см3/г
- чистая уксусная кислота 1,05 г/см3 =0,95 см3/г
Процесс борокобальтирования металлов и сплавов заключается в следующем.
- Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов,
- Затем деталь декапируют = обезжиривают и активируют в одном из перечисленных в данном разделе растворов.
- Для алюминия и его сплавов перед химическим борокобальтированием проводят еще одну, так называемую, цинкатную обработку. Ниже приведены растворы для цинкатной обработки.После цинкатной обработки детали промывают в воде и завешивают их в раствор для борокобальтирования.
- Борокобальтирование . Последовательность приготовления: все химреактивы (кроме борогидрида натрия или диметилборазана) растворяют в воде обязательно в эмалированной посуде. Затем раствор разогревают до рабочей температуры и только после этого растворяют борогидрид натрия (или диметилборазан) и завешивают детали в раствор. Растворы, применяемые для химического борокобальтирования , подразделяются на кислые (рН 4-6,5) и щелочные (рН выше 6,5). Кислые растворы предпочтительнее применять для покрытия черных металлов, меди и латуни. Щелочные - для нержавеющих сталей. Кислые растворы (по сравнению с щелочными) на полированной детали дают более гладкую (зеркальную) поверхность, у них меньшая пористость, скорость протекания процесса выше. У щелочных растворов основное преимущество - более надежное сцепление пленки покрытия с основным металлом.
- Повысить сцепление пленки покрытия с основным металлом помогает - термическая обработка = низкотемпературная диффузия - процесс заключается в нагреве борокобальтированных деталей до температуры 400°С и выдержке их при этой температуре в течение 1 часа. Если покрываемые детали закалены (пружины, ножи, рыболовные крючки и т.п.), то при температуре 400°С они могут отпуститься, то есть потерять свое основное качество - твердость. В этом случае низкотемпературную диффузию проводят при температуре 270-300°С с выдержкой до 3 ч. Такая термообработка повышает и твердость борокобальтового покрытия.
Составы растворов для декапирования
|
Составы растворов для декапирования стали |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
| Состав 1 : |
| Серная кислота |
30-50 |
20°С |
20-60 с |
| Состав 2: |
| Соляная кислота |
20-45 |
20°С |
15-40 с |
| Состав 3 : |
| Серная кислота |
50-80 |
20°С |
8- 10 с |
| Соляная кислота |
20-30 |
|
Составы растворов для декапирования меди и ее сплавов |
--!-- |
Температура раствора |
Время обработки |
| Состав 1 : |
| Серная кислота 5% раствор (по объему) |
20°С |
20 с |
|
Составы растворов для декапирования алюминия и его сплавов |
--!-- |
Температура раствора |
Время обработки |
| Состав 1 : |
| Азотная кислота 10-15% раствор (по объему) |
20°С |
5-15 с |
Составы растворов для цинкатной обработки алюминия и литейных алюминиевых сплавов.
|
Составы растворов для цинкатной обработки алюминия |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
| При подготовке раствора 1 и 2 сначала отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине цинковую составляющую. Затем оба раствора сливают вместе. |
| Состав 1 : |
| Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
250 |
20°С |
3-5 с |
| Оксид цинка = окись цинка = цинковые белил= ZnO. |
55 |
| Состав 2 : |
| Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
120 |
20°С |
1,5-2 мин |
| Сульфат цинка = сернокислый цинк = ZnSO4 |
40 |
|
Составы растворов для цинкатной обработки литейных алюминиевых сплавов |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
| Состав 1 : |
| Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
10 |
20°С |
2 мин |
| Оксид цинка = окись цинка = цинковые белил= ZnO. |
5 |
| Сегнетова соль кристаллогидрат = тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты = NaKC4H4O6·4H2O = тартрат калия-натрия |
10 |
|
Составы растворов для цинкатной обработки деформируемых алюминиевых сплавов |
г/л |
Температура раствора |
Время обработки |
| Состав 1 : |
| Хлорид железа(III) = хлорное железо = FeCl3 (крисаллогидрат) |
1 |
25°С |
30-60 с |
| Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
525 |
| Оксид цинка = окись цинка = цинковые белил= ZnO. |
100 |
| Сегнетова соль кристаллогидрат = тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты = NaKC4H4O6·4H2O = тартрат калия-натрия |
10 |
Составы растворов для борокобальтирования.
|
Составы растворов для борокобальтирования |
г/л |
Температура раствора / pH |
Cкорость наращивания пленки |
| Состав 1 : |
| Хлорид кобальта (II) = хлористый кобальт = дихлорид кобальта = CoCl2 |
20 |
60°С / рН 14 |
1,5-2,5 мкм/ч |
| Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH |
40 |
| Лимоннокислый натрий = цитрат натрия = natrii citras = натриевая соль лимонной кислоты = Na3C6H5O7 |
100 |
| Этилендиамин = 1,2-диаминоэтан = H2NCH2CH2NH2 |
60 |
| Хлорид аммония = хлористый аммоний = NH4Cl |
10 |
| Борогидрид натрия = тетрагидридоборат натрия = NaBH4 |
1 |
| Состав 2 : |
| Уксуснокислый кобальт = ацетат кобальта = Со(ОСОСН3)2 |
19 |
50°С / рН 12,5 |
3 мкм/ч |
| Аммиак = NH3 = нитрид водорода (25%-ный раствор) |
250 |
|
|
| Битартрат калия = виннокислый (иногда кислый виннокислый) калий = KC4H5O6 = пищевая добавка E336ii |
56 |
|
|
| Борогидрид натрия = тетрагидридоборат натрия = NaBH4 |
8,3 |
|
|
| Состав 3 : |
| Сернокислый кобальт = Сульфат кобальта(II) = CoSO4 |
180 |
18°С / рН 4 |
6 мкм/ч |
| Борная кислота |
25 |
| Диметилборазан (устар.)= диметиламин-боран = Диметиламин-борановый комплекс = ДМАБ = (CH3)2NH*BH3 |
37 |
| Состав 4 : |
| Хлорид кобальта (II) = хлористый кобальт = дихлорид кобальта = CoCl2 |
24 |
70°С / рН 11 |
1 мкм/ч |
| Этилендиамин = 1,2-диаминоэтан = H2NCH2CH2NH2 |
24 |
| Диметилборазан (устар.)= диметиламин-боран = Диметиламин-борановый комплекс = ДМАБ = (CH3)2NH*BH3 |
3,5 |
|