4. Сернокислый никель — 23, гипофосфит натрия — 27, малеиновый ангидрид — 1,5, сернокислый аммоний — 50, уксусная кислота — 20 мл/л. Температура раствора — 93 °C, pH — 5,5, скорость наращивания — 20 мкм/ч.
Здесь (и далее) сернокислый никель, хлористый никель и гипофосфит натрия — кристаллогидраты.
Для приготовления раствора для никелирования нужно растворить все компоненты, кроме гипофосфита натрия, и нагреть его до нужной температуры. Гипофосфит натрия вводится в раствор непосредственно перед завешиванием детали для никелирования. Этот порядок касается всех рецепторов, где имеется гипофосфит натрия.
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).
Допустимая плотность загрузки ванны — до 2 дм2/л.
• Никелирование алюминия и его сплавов
Учтите, что для алюминия и его сплавов перед химическим никелированием проводят еще одну обработку (после всех подготовительных операций) — так называемую цинкатную.
Ниже приведены рецепты растворов для цинкатной обработки.
Для алюминия:
1. Едкий натр — 250, окись цинка — 55. Температура раствора — 20 °C, время обработки — 3–5 с.
2. Едкий натр — 120, сернокислый цинк 40. Температура раствора — 20 °C, время обработки — 1,2 мин.
Для литейных алюминиевых сплавов (силуминов):
Едкий натр — 10, окись цинка — 5, сегнетова соль (кристаллогидрат) — 10. Температура раствора — 20 °C, время обработки — 2 мин.
Для деформируемых алюминиевых сплавов (дюралей):
Хлорное железо (кристаллогидрат) — 1, едкий натр — 525, окись цинка — 100, сегнетова соль — 10. Температура раствора — 25 °C, время обработки — 30–60 с.
При подготовке растворов для цинкатной обработки поступают следующим образом. Отдельно в половине воды растворяют едкий натр, в другой половине — остальные химреактивы. Затем оба раствора сливают вместе.
После цинкатной обработки деталь промывают в горячей, а затем в холодной воде и завешивают в раствор для никелирования.
Ниже приведены четыре раствора для химического никелирования алюминия и его сплавов:
1. Хлористый никель — 45, гипофосфит натрия — 20, хлористый аммоний — 45, лимоннокислый натрий — 45. Температура раствора 90 °C, pH — 8,5, скорость наращивания — 20 мкм/ч.
2. Хлористый никель — 35, гипофосфит натрия — 17, хлористый аммоний — 40, лимоннокислый натрий — 40. Температура раствора — 80 °C, pH — 8, скорость наращивания — 12 мкм/ч.
3. Сернокислый никель — 20, гипофосфит натрия — 25, уксуснокислый натрий — 40, сернокислый аммоний — 30. Температура раствора — 93 °C, pH — 9, скорость наращивания — 25 мкм/ч.
4. Сернокислый никель — 27, гипофосфит натрия — 27, пирофосфат натрия — 30, карбонат натрия — 42. Температура раствора — 50 °C, pH — 9,5, скорость наращивания — 15 мкм/ч.
Говоря о химическом никелировании, нельзя не отметить следующее. Никелевое покрытие имеет хорошую смачиваемость припоями, что позволяет получить доброкачественную пайку с помощью мягких припоев. Обладая высокими защитными свойствами, они позволяют получать стойкие к коррозии паяные соединения.
• Никелирование стали
Для никелирования стали можно использовать один из следующих рецептов:
1. Хлористый никель — 45, гипофосфит натрия — 20, хлористый аммоний — 45, уксуснокислый натрий — 45. Температура раствора — 90 °C, pH — 8,5, скорость наращивания — 18 мкм/ч.
2. Хлористый никель — 30, гипофосфит натрия — 10, хлористый аммоний — 50, лимоннокислый натрий — 100. Температура раствора — 80–85 °C, pH — 8,5, скорость наращивания — 20 мкм/ч.
3. Сернокислый никель — 25, гипофосфит натрия — 30, янтарнокислый натрий — 15. Температура раствора — 90 °C, pH — 4.5, скорость наращивания — 20 мкм/ч.
4. Сернокислый никель — 30, гипофосфит натрия — 25, сернокислый аммоний — 30 Температура раствора — 85 °C, pH — 8.5, скорость наращивания — 15 мкм/ч.
Внимание!По существующим ГОСТам однослойное (толстое!) покрытие никелем на один квадратный сантиметр имеет несколько десятков сквозных пор. Естественно, что на открытом воздухе стальная деталь, покрытая никелем, быстро покроется «сыпью» ржавчины.
У современного автомобиля, к примеру, бампер покрывают двойным слоем (подслой меди, а сверху — хром) и даже тройным (медь — никель — хром). Но и это не спасает деталь от ржавчины, так как и у тройного покрытия имеется несколько пор на 1 см2. Что делать? Выход — в обработке поверхности покрытия специальными составами, закрывающими поры.
В домашних условиях можно рекомендовать следующие операции:
1. Протереть деталь с никелевым (или другим) покрытием кашицей из окиси магния и воды и сразу же опустить ее на 1–2 мин в 50 %-ный раствор соляной кислоты
2. После термообработки еще не остывшую деталь опустить в невитаминизированный рыбий жир (лучше старый, непригодный по прямому назначению).
3. Протереть 2–3 раза отникелированную поверхность детали составом ЛПС (легко проникающей смазкой).
В последних двух случаях излишки жира (смазки) через сутки удаляют с поверхности бензином.
Обработку рыбьим жиром больших поверхностей проводят так. В жаркую погоду протирают их рыбьим жиром два раза с перерывом в 12–14 ч. Затем через 2 суток излишки жира удаляют бензином.
Эффективность обработки характеризует такой пример. Никелированные рыболовные крючки начинают покрываться ржавчиной сразу же после первой рыбалки в море. Обработанные рыбьим жиром те же крючки не корродируют почти весь летний сезон морской ловли.
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 выделение газа средней интенсивности) есть первый признак малой концентрации в растворе гипофосфита натрия, и его необходимо добавить в раствор.
Просветление раствора (нормальный раствор — синего цвета) показывает на понижение количества хлорного (сернокислого) никеля.
Бурное газовыделение на стенках и дне сосуда и отложение на них никеля (темно-серый напет) 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 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 другой (новый) раствор, исключая попадание нежелательных примесей.
Никелевое покрытие можно пассивировать — покрыть антикоррозийной (труднорастворимой пленкой). При этом деталь (изделие) длительное время не тускнеет. Пассивирование ведут в 5–8 %-ном растворе натриевого хромпика.
• Серебрение
Серебрение металлических поверхностей поделок — пожалуй, самый популярный процесс среди умельцев, который они применяют в своей деятельности. Можно привести десятки примеров. Например, восстановление слоя серебра на мельхиоровых столовых приборах, серебрение самоваров и других предметов быта.
Для чеканщиков серебрение вместе с химическим окрашиванием металлических поверхностей — способ увеличения художественной ценности чеканных картин. Представьте себе отчеканенного древнего воина, у которого посеребрена кольчуга и шлем.
Сам процесс химического серебрения можно провести с помощью растворов и паст. Последнее предпочтительнее при обработке больших поверхностей (например, при серебрении самоваров или деталей крупных чеканных картин).
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 или стальной. Это объясняется тем, что на более темной меди (стали) тонкий слой серебра просвечивает и поверхность выглядит более темной. При слое серебра более 15 мкм это явление не наблюдается. Если медь (сталь) покрыть предварительно тонким слоем никеля, то этого явления тоже не будет.
Вначале рассмотрим процесс получения хлористого серебра, так как оно является основным компонентом почти для всех рецептов серебрения.
В 1 л воды растворяют 7–8 г ляписа-карандаша (продается в аптеках, представляет собой смесь азотнокислого серебра и азотнокислого калия, взятых в соотношении 1:2 по массе). Вместо ляписа-карандаша можно взять 5 г азотнокислого серебра.
К полученному раствору понемногу добавляют 10 %-ный раствор хлористого натрия до прекращения выпадения творожистого осадка. Осадок (хлористое серебро) отфильтровывают и тщательно промывают в 5–6 водах. Затем хлористое серебро сушат.
Растворы для серебрения:
1. Хлористое серебро — 7,5, железистосинеродистый калий (желтая кровяная соль) — 120, углекислый калий — 80. Температура раствора — около 100 °C.
2. Хлористое серебро — 10, хлористый натрий — 20, виннокислый калий — 20. Температура раствора — кипение.
3. Хлористое серебро — 20, железистосинеродистый калий — 100, углекислый калий — 100, хлористый натрий — 40. Температура раствора — кипение.
4. Сначала готовится паста из хлористого серебра — 30 г, виннокаменной кислоты — 250 г, хлористого натрия — 1250 г, и все разводится до густой сметаны. 10–15 г пасты растворяют в 1 л воды. Обработка в кипящем растворе. Детали завешивают в раствор на цинковых проволочках.