Хромирование

Хром — твердый, хрупкий металл серебристо-стального цвета. Атомный вес хрома 52,01, удельный вес 6,92—7,2 г/см3, температура плавления 1520° С. Электрохимический эквивалент 0,323 г/а·ч. Все хромовые покрытия обладают хорошим сцеплением со сталью, медью, латунью, никелем и другими металлами и придают изделиям, особенно после полирования, красивый блестящий голубоватый оттенок. Хром характеризуется высокой твердостью, износостойкостью, жаростойкостью; только при температуре 480—500° С он начинает приобретать цвета побежалости. Хром имеет большую склонность к пассивированию, благодаря чему хромовые покрытия длительное время сохраняют блестящий вид, что выгодно отличает их от других гальванических покрытий.

Зеркальные хромовые покрытия по отражательной способности уступают лишь отражательной способности серебра, но превосходят ее длительностью сохранения блеска. Хромовые покрытия устойчивы к действию влажной атмосферы, щелочей, органических кислот, концентрированной азотной кислоты; разбавленная азотная и соляная кислоты растворяют хром. Органические кислоты на хром не действуют. Хром хорошо растворяется в соляной кислоте, а также в горячей концентрированной серной кислоте и в щелочах под действием электрического тока.

Благодаря высоким физико-химическим свойствам хрома электролитическое покрытие хромом — хромирование — находит широкое применение в машиностроении.

Основная цель хромирования — сохранение красивой, блестящей поверхности изделий (декоративное хромирование) и повышение сопротивления механическому износу (твердое износостойкое хромирование). Для улучшения коррозийной стойкости при декоративном хромировании в качестве подслоя наносят никель, медь или комбинируют слои этих металлов.

Декоративное хромирование применяется во многих отраслях промышленности.

Особенности процесса хромирования

Процесс электролитического осаждения хрома значительно отличается от других процессов гальваностегии как по составу электролита, так и по условиям протекания процесса. Отличием является также и применение нерастворимых (свинцовых) анодов. Электролиты для хромирования состоят в основном из хромового ангидрида (хромовая кислота). Получение удовлетворительных хромовых покрытий из такого электролита возможно только при добавлении в малых количествах определенных анионов — обычно анионов серной кислоты. Для осаждения хрома в таких электролитах требуется значительно более высокая плотность тока, чем при других покрытиях, что требует применения мощных источников тока.

Процесс хромирования металла отличается весьма малым выходом по току, который для большинства электролитов колеблется в пределах 12—15%. Электрохимический эквивалент хрома в связи с осаждением хрома из шестивалентных соединений также невелик. Поэтому, несмотря на применяемую высокую плотность тока, осаждение хрома происходит довольно медленно.

Особенностью хромирования является крайне низкая рассеивающая способность электролита, что затрудняет хромирование профилированных деталей и вызывает необходимость применения дополнительных анодов и экранов.

Свойства осадков хрома, которые подразделяются на матовые, блестящие и молочные, зависят от условий осаждения, т. е. от состава и концентрации электролита, плотности тока, температуры, величины анодов и их расположения и т. п.

Комбинированные покрытия двухслойным хромом.

Противокоррозийная устойчивость хромовых покрытий находится в прямой зависимости от их пористости. Наименьшей пористостью обладают осадки «молочного» хрома, получаемые при повышенной температуре. Это свойство молочного хрома позволяет применять противокоррозийное хромирование стальных изделий без подслоя, например для хромирования хирургических инструментов с осаждением слоя 6—7 мк.

Для улучшения износостойкости предложен метод двухслойного покрытия хромом, заключающийся в осаждении блестящего твердого покрытия поверх молочного, беспористого. Это позволяет одновременно защищать изделия от коррозии и от механического износа. Производственные испытания показали хорошие эксплуатационные качества таких комбинированных покрытий.