Гальванопокрытие сплавом цинк - никель Zn - Ni.

Сплав цинк — никель. Легирование цинковых покрытий никелем способствует повышению коррозионной стойкости их с одновременным сохранением их потенциала по отношению к защищаемому металлу, например стали. Никель с цинком образует интерметаллическое соединение. Так, покрытия, содержащие ~2% никеля, в атмосфере с постоянной влажностью при 20 ± 5°С остаются светлыми более продолжительное время, чем цинковые. Наиболее коррозионно-стойкими являются покрытия Zn — Ni, содержащие 25 — 28% Ni. Такие покрытия по отношению к стали являются катодом. Твердость покрытий цинк — никель при 98% Zn составляет 115 — 125 кгс/мм², а при 72 — 87% Zn соответственно 400 — 450 кгс/мм². В большинстве случаев их получают из цианистого или аммиакатного электролита.

Цианистый электролит позволяет осаждать покрытия Zn — Ni, содержащие 5 — 10% никеля. Состав электролита (в г/л):

Zn (в виде металла) 3-5

Ni (в виде металла) 0,15-0,75 NaCN (общий) 85-100

NaOH (общий) 60-70

Режим электролиза: температура электролита 20 ± 5°С, i_к = 1 ÷ 3 А/дм², аноды — из цинка, η_к = 80 ÷ 95%. С повышением концентрации никеля от 0,7 до 5,9 г/л увеличивается содержание никеля в сплаве до 5%, смешаются потенциалы выделения сплава в сторону положительных значений.

В силу того, что η_к близок к 90%, а доля тока, приходящегося на выделение никеля невелика, кривые 3 — 6 (рис. 59) можно считать парциальными для цинка.

Покрытия Zn — Ni, осажденные при i_к = 1÷2 А/дм² содержат до 5% Ni и отличаются блеском и светло-желтым оттенком. При концентрации никеля > 5 г/л получаются губчатые осадки, хотя и увеличивается содержание никеля в сплаве.

Рис. 59. Кривые катодной поляризации никеля (1), сплава Zn — Ni (2) и цинка (3)

Аммиакатный электролит позволяет получать качественные покрытия сплавом цинк — никель, но на деталях более простой конфигурации. Состав электролита (в г/л):

Окись цинка 10-15

NiCl₂•6H₂O 35-90

NH₄Cl 200-250

Н₃ВО₃ 20-25

Режим электролиза: температура электролита 30 —40°С, i_к = 0,5 ÷2,0 А/дм², рН = 8,5 ÷ 9,0, аноды - из цинка, η_к = 93 ÷ 96%.

При изменении концентрации ионов никеля (при прочих равных условиях электролиза) от 10 до 95 г/л увеличивается содержание никеля в сплаве от 13 до 22%, и покрытия получаются матовыми. Увеличение i_к от 0,5 до 3,0 А/дм² не влияет на состав сплава и η_к. С повышением температуры электролита до 60°С резко увеличивается содержание никеля в сплаве (от 21% при 20°С до 67% при 60°С и i_к = 0,5 А/дм²). На катоде осаждаются темные покрытия. При добавлении в электролит аммиака до рН = 9,0 покрытия становятся светлыми.

Петр Степанович Мельников. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении, 1979.