При выборе технологии нанесения гальванических покрытий необходимо учитывать назначение и защитные свойства покрытий, условия их эксплуатации и материал изделий.
В зависимости от назначения и требований гальванические покрытия делят на три типа: защитные применяемые для защиты от коррозии изделий в различных атмосферных условиях; защитно-декоративные, применяемые для декоративной отделки изделий с одновременной защитой их от коррозии; специальные, применяемые для придания поверхности изделий специальных свойств (паяемости, износостойкости, электроизоляционных и магнитных свойств).
В качестве з а щ и т н ы х п о к р ы т и й спользуют цинковые, кадмиевые, оловянные, свинцовые, а также покрытия, наносимые анодным способом. Защитные свойства металлических покрытий определяются величиной электродного потенциала металла покрытия по отношению к электродному потенциалу защищаемого металла, т. Е. будет ли металл покрытия катодом или анодом в гальванической паре покрытие – основной металл. Лучшими защитными свойствами обладают анодные покрытия, имеющие более отрицательный потенциал по отношению к основному металлу, в результате чего обеспечивается электрохимическая защита его поверхности от коррозии. При коррозионном процессе анодному растворению подвергается покрытие, а поверхность основного металла не разрушается.
При выборе вида защитного покрытия следует учитывать поведение цинковых и кадмиевых покрытий в различных агрессивных средах. Цинковые покрытия по сравнению с кадмиевыми более коррозионно-устойчивы в промышленной атмосфере, но кадмиевые покрытия более устойчивы к воздействиям морского и влажного тропического климата.
Катодные защитные покрытия не защищают основной металл электрохимически, азащищают только механически, поэтому для надежной защиты от коррозии эти покрытия должны полностью изолировать основной металл от воздействия окружающей среды. Это может быть обеспечено только при отсутствии пор в защитных покрытиях. Пористость покрытия, в свою очередь, зависит от технологии его нанесения.
В качестве з а щ и т н о – д е к о р а т и в н ы х применяют медные, никелевые, хромовые и другие покрытия. Помимо защиты основного металла от коррозии защитно-декоративные покрытия должны придавать поверхности красивый внешний вид.
Эти виды покрытий являются катодами по отношению к основному металлу, защищают его только механически. Повышение защитных свойств таких покрытий может быть осуществлено применением многослойных покрытий с определенным сочетанием слоев металлов с различными физико-механическими свойствами. К таким процессам относятся двухслойные и трехслойные никелевые покрытия, трехслойное покрытие медь – никель – хром, никель – никель – хром и др. Например, повышенная коррозионная стойкость двухслойных и трехслойных покрытий объясняется уменьшением суммарной пористости покрытия взаимным перекрыванием пор в слоях и различными структурами слоев.
Технология двухслойного блестящего никелирования. Первый слой никеля осаждается из электролита, не содержащего сернистых добавок. При этом получается полублестящий, пластичный осадок с пониженной пористостью, практически не содержащий включений серы. Второй блестящий слой никеля осаждается из электролита с блескообразавателями, содержащими серу. Этот слой является анодом по отношению к подслою полублестящего никеля. Коррозионный процесс, достигая этого подслоя, задерживается и распространяется далее в горизонтальном направлении на границе двух слоев комбинированного никелевого покрытия.
В качестве с п е ц а л ь н ы х п о к р ы т и й применяют никелевые, хромовые, золотые, серебряные, оловянные покрытия.
Никелевые и хромовые покрытия используют для придания твердости и износоустойчивости деталям, работающим на трение. Для антифрикционных целей применяют хромовые покрытия, покрытия свинцом его сплавами, серебром и его сплавами. Для придания поверхности способности к пайке применяют оловянные покрытия, покрытия сплавами олово – свинец, олово – висмут, олово – кобальт, а также покрытия благородными металлами. Покрытия благородным металлами применяют для радиотехнических целей. Благородные металлы обладают высокой коррозионной устойчивостью, низким контактным сопротивлением, высокой электропроводностью и др.
Выбор технологии нанесения гальванического покрытия зависит от метода изготовления деталей и их обработки. Поверхность деталей, полученных методом ковки, штамповки, проката, лучше подвергается гальваническим защитным покрытиям.
При выборе покрытий для деталей из литейных сплавов следует учитывать не только шероховатость поверхности, но и пористость основного металла. При большой пористости затрудняется удаление коррозионно-активных растворов и получение качественных покрытий. Выбор вида защитных покрытий определяется прежде всего материалом и способом литья. Нанесение гальванических и химических покрытий допускается для деталей из стали, медных и цинковых сплавов, отлитых в кокиль под давлением и по выплавляемым моделям. Для эксплуатации в жестких и особо жестких условиях деталей из алюминиевых литейных сплавов применяют анодизацонные и эматалевые покрытия с дополнительной лакокрасочной защитой. Перед нанесением гальванических покрытий на детали, полученные методом литья, их следует прогреть при температуре 200 С в течение 2 ч для выявления дефектов литья, обработать пескоструйным методом, протравить в щелочных растворах и электролитах, промыть в течение 3-5 мин.
Гальванические покрытия для защиты деталей со сварными соединениями от коррозии применяют только при условии непрерывности сварного шва по всему периметру, исключающего затекание электролита в шов. При этом необходимо тщательно промывать детали после подготовительных и основных операций нанесения покрытий. Гальванические покрытия применяют и для деталей, имеющих паяные соединения. Если в процессе подготовки поверхности перед нанесением покрытий обнаруживают дефекты паяных швов, необходимо принять меры для их устранения, например сделать дополнительную пропайку.
Хорошие результаты при защите деталей со сварными и паяными соединениями дает дополнительное (после гальванического покрытия) покрытие лакокрасочными материалами.