+ Fе2О3 + 4H2SО4=4FеSО4 + ЗН2О + H2 2.6
Fе + Fе3О4 + 5H2SО4=5FеSО4 + 4H2О + H2 2.7
Для травлення чорних металів використовуються розчини сірчаної та соляної кислот. Швидкість розчинення в них оксидів залежить від концентрації і температури кислоти. При концентрації до 5% розчинність Fе3О4 в обох кислотах майже однакова. При концентрації понад 40% окалина розчиняється в соляній кислоті легше, ніж в сірчаної. В останній з них окалина віддаляється значною мірою завдяки порушення її зв'язку з металом в результаті подтравливания і розпушення виділяється при реакції воднем. Підвищення в певних межах концентрації кислоти і температури розчину прискорює травлення.
Варто враховувати різний характер взаємодії кислоти з залізом і оксидами, тому доцільно застосувати для травлення наступні суміші,%:
сірчана кислота - 5, соляна кислота - 15;
сірчана кислота - 10, соляна кислота - 10.
У будь кислоті травлення стали супроводжується побічними процесами. Розчинення металу може призводити до перетравліванію поверхні, зростанню мікрошорсткості. Ці наслідки погіршують зовнішній вигляд виробів. Заготовки з такими дефектами не допускаються при обробці для точних елементів апаратури. З метою скоротити кількість дефектів до травильним розчинів додають інгібітори корозії, якими служать деякі солі і органічні сполуки.
Для ліній цинкування з використанням Цианидное електрліта слід зазначити, що в присутності кислот ціаніди розкладаються з утворенням синильної кислоти, яка є вельми токсичною і згубно впливає на організм людини. У зв'язку з цим кислоту після ванни травлення необхідно нейтралізувати за допомогою кальцинованої соди по реакції:
H2SO4 + Na2CO3=Na2SO4 + H2O + CO2 2.8
Для ліній фосфатирования після травлення кислотами використовують ванну нейтралізації з кальцинованої содою (40-50 г/дм3) і господарським милом (20-25г/дм3).
Для цинкування і фосфатування обраний електроліт травлення складу представленого в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 - Склад ванн травлення
Склад електролітаРежім обработкіНаіменованіе компонентовКолічество, г/дм3Температура, ° СПродолжітельность, мінН2SO4150-25040-805-10інгібітор КІ - 13-5
2.2 Основи процесу цинкування [2, 8]
Вміст цинку в земній корі в середньому 8,3 * 10-3% (мас.), у водах морів і океанів концентрація становить близько 0,01 мг/л. Відомо більше 60 мінералів, які містять цинк, з них найважливішими є: сфалерит (ZnS); смітсоніт (ZnCO3); каламін (Zn4 (OH) 2Si2O7 * H2O); цинкіт (ZnO); Віллема (Zn2SiO4); Франклін (ZnFe2O4).
Цинк в чистому вигляді являє пластичний сріблясто-білий метал. Крихкий при нормальних умовах, згинаючи пластинку, можна почути тріск від тертя кристалітів. При температурі 100-150 ° C цинк володіє пластичними властивостями. Фізичні властивості: ; ;. Наявність домішок підвищує крихкість цинку.
Область застосування - антикорозійні покриття (оцинковка) заліза і сталі. Цинк окислюється на повітрі, при цьому на його поверхні утворюється щільна захисна оксидна плівка. Ця плівка перешкоджає проникненню кисню всередину металу і таким чином зупиняє подальше його окислення.
Потенціал електроосадження цинку залежить від електроліту і може бути в межах від - 0,8 В (кислі електроліти) до - 1,25 В (ціанисті електроліти). Розрахунковий потенціал виділення водню у всіх електролітах цинкування більш позитивний, ніж цинк, і цей факт мав би перешкоджати розряду цинку на катоді. Але внаслідок великого перенапруги водню на цинку його потенціал стає більш електронегативний і цинк осідає на катоді з високим виходом по струму.
У промисловості поширені наступні електроліти: кислі, ціанисті, Амміакатние і цінкатние. У них цинк знаходиться у вигляді простих або комплексних іонів.
Електроліти розрізняються властивостями, основним відзнакою служить величина катодного поляризації, яка має великий вплив на структуру покриття. Чим більше ця величина, тим більше дрібнозернистого обложені покриття. Найбільшим значенням катодного поляризації володіє ціаністий електроліт, що володіє токсичними властивостями.
Кислі електроліти містять цинк у формі простого гідратованого катіона Zn2 +, його розряд на катоді проходить за схемою:
+ + 2e? Zn 2.9
Вихід по струму практично дорівнює 100%. Анодний процес проходить без ускладнень, що забезпечує стабільність електроліту за змістом солей цинку.
Солі цинку (ZnSО4, Zn (BF4) 2, ZnCl2) є основними компонентами електроліту, які утворюють в розчині іони цинку Zn-. Для підвищення електропровідності електролітів, а також для деякого зниження ступеня дисоціації цинкових солей, позитив...
