10.8. Черное хромирование

Гальваническое хромовое покрытие отличается высокой коррози­онной стойкостью, устойчивостью к истиранию и высокими декоратив­ными качествами. Чаще всего это блестящая серебристая пленка ме­талла, но в отдельных случаях находит применение так называемое, черное хромирование. Черное хромовое покрытие помимо свойств, отмеченных выше, обладает еще одним специфическим каче­ством: оно слабо отражает свет (коэффициент отражения света в видимой части спектра составляет 2%, а в инфракрасной — менее 1%). Поэтому его наносят, например, на металлические детали охот­ничьих ружей. Черное покрытие исключает появление отвлекающих бликов во время стрельбы.

Черное хромовое покрытие, кроме того, наносят на корпуса часов, кино- и фотоаппаратуры, медицинский инструмент, различные прибо­ры и т. п.

Черное хромирование — сложный электрохимический процесс, который требует строгого контроля состава электролита, его темпера­туры, плотности тока. Электролит содержит сложные оксиды, гидро­оксиды и гидриды хрома. Покрытие фактически представляет продукт неполного восстановления хрома.

Наиболее качественным электролитом для черного хромирования является состав «метахром», разработанный школой М. А. Шлугера. Он обладает высокими стабильными технологическими характери­стиками.

Значительные успехи в совершенствовании технологии черного хромирования достигнуты в ЦНИИматериалов. Проведенные там ис­следования позволили увеличить толщину осаждаемых покрытий, из­менить их химический состав, повысить скорость процесса. Освоена промышленная технология черного хромирования изделий из стали, бронзы, латуни, алюминиевых сплавов. Некоторые сложности возни­кают при хромировании чугунных отливок.

216

10.9. Нанесение вакуумных ионно-плазменных покрытий

Вакуумная ионно-плазменная технология нанесения покрытий, получившая широкое распространение в различ­ных отраслях машиностроения, главным образом для повышения из­носостойкости изделий, может с успехом применяться и для деко-рирования отливок.

Наиболее перспективным считается электродуговой метод, по­лучивший название конденсация ионной бомбарди­ровкой (КИБ).

В вакуумной камере размещен катод (рис. 10.4). Между корпусом камеры и катодом возникает электрическая дуга. Из катодного пятна вылетают ионы, электроны и нейтральные частицы, которые направ­ленным потоком летят к изделию, расположенному внутри камеры. Вначале частицы как бы разрыхляют поверхностный слой изделия, эффективно очищая его и нагревая до 300—500 ° С. Далее происходит насыщение поверхностного слоя ионами того материала, из которого изготовлен катод. Если в камеру вводят различные газы (например, азот- или утлеродсодержащие) на поверхности изделия формируются нитридные или карбидные покрытия.

Широкое распространение получили покрытия из нитрида титана, которые удачно имитируют позолоту. Причем, регулируя параметры процесса, можно добиться полного сходства с золотом различных проб. Покрытия из нитрида титана наносят не только на металлы, но и на стекло, и на керамику. Такие покрытия отличаются проч­ным сцеплением с материалом изделия и высокой износостойкостью.

При нанесении покрытий методом КИБ предъявляются очень жесткие требования к ка­честву поверхности изделий. На поверхности не должно быть посторонних загрязнений (ржавчины, масла, других не­металлических материалов). Особые трудности возникают при нанесении покрытий на от­ливки, на поверхности которых есть различные дефекты (поры, шлаковые включения, окислен­ные трещины). В ряде случаев требуется дополнительная под­готовка поверхности. Если в со­став материала изделия входят легкоиспаряемые элементы (на­пример, цинк в латуни), то пе­ред ионной бомбардировкой на изделие наносят гальваниче­ским способом подслой никеля.