ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ ЗОЛОТО-МЕДНЫХ СПЛАВОВ

Шандалова Л. П., Виноградова В. Я.,Стрюк В. В.


Одним из решений вопроса об эффективном использовании драгоценных металлов является разработка новых сплавов на основе золота, позволяющих улучшить физико-механические свойства покрытий и одновременно уменьшить расход драгоценного металла.

Электролитические покрытия сплавом золото — медь 850 пробы всегда представляли особый интерес для часовой и ювелирной промышленности, ибо такие покрытия, используемые для декоративной отделки, по внешнему виду имитируют традиционные литые сплавы золота с медью 583 пробы. Злектроосаждение таких покрытий осуществляют главным образом из электролитов, содержащих свободный цианистый калий [1].

Во ВНИИювелирпроме был разработан новый электролит, не содержащий свободного цианистого калия, для нанесения блестящих покрытий сплавом золото — медь 850 пробы [2]. В настоящее время этот электролит эксплуатируется на Харьковском и Свердловском ювелирных заводах.

Изучалась возможность получения более высоколегированных золото-медных сплавов и использования их в качестве декоративных покрытий.

Электроосаждение сплавов производили из электролита состава, г/л:

Золото (в виде днцпаноаурата калия) 10
Медь (з виде комплекса с трилоном Б) 9
Калий фосфорнокислый однозамещенный 45

Электролит готовили аналогично изложенному в [2]. Электролиз проводили в термостатированном электролизере емкостью 500 мл с платиновыми анодами. Катодами служили полированные образцы из латуни марки Л-62 и образцы из родия.

Изучение качества и состава получаемых золото-медных покрытий было проведено в интервале плотности тока 0,5 - 3,0 А/дм2, рН электролита — 7,7 - 5,0 и при температуре 40±2oС и 60±2oС.

Для установления состава сплава покрытия наносили на образцы из родия. После растворения покрытия содержание в нем золота определяли методом потенциометрического титрования [3]. Содержание меди в сплаве вычисляли по разности. Качество покрытий определяли визуально. Термическую обработку сплавов проводили в глицерине при температуре 200 ±20oС в течение 30 мин.

Коррозионные испытания сплавов выполняли согласно [4]. С целью исключения влияния материала основы на коррозию покрытия сплавы наносили на образцы из родия.

Таблица 1

Влияние условий электролиза на качество золото-медных сплавов

pH электролита Температура, oС Качество покрытия при плотности тока, А/дм2
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
7,740бббб кб к-
7,760мммм к--
6,740ббббб кб к
6,040бббббб к
6,060бббббб к
5,040бббб кб к-

Условные обозначения: м — матовое покрытие, б — блестящее покрытие, к — краевой эффект.


В табл. 1 приведены результаты экспериментов по изучению влияния рН и температуры электролита, а также плотности тока на качество сплавов. Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что блестящие золото-медные покрытия можно получать в широком интервале плотностей тока и рН электролита. Однако в интервале плотностей тока 2,0 0 3,0 А/дм2, т. е. в зоне получения высоколегированных сплавов, наблюдается разнотонность покрытия по краям образца. При рН 6.0 зона краевого эффекта заметно сокращается.

Экспериментальные данные о влиянии плотности тока на состав золото-медных сплавов при различных температурах и рН электролита представлены на рисунке.

По данным рисунка видно, что при увеличении плотности тока содержание золота в покрытиях линейно падает. С увеличением температуры и уменьшением рН электролита эта зависимость проявляется менее резко. Наилучшие условия электролиза для нанесения блестящих высоколегированных сплавов, содержащих 75 - 65 вес.% золота, следующие: температура электролита 40oС, рН 6,0, плотность тока 1,7 - 2,5 А/дм2.

Известно, что золото-медные покрытия тускнеют при хранении на воздухе в течение двух-трех недель. С целью увеличения коррозионной устойчивости этих сплавов золото-медные покрытия 750 и 650 проб были подвергнуты термической обработке. Установлено, что при хранении на воздухе в течение четырех месяцев обработанные таким образом покрытия 750 и 650 пробы сохраняют свой декоративный вид. Для подтверждения положительного влияния термической обработки на коррозионную устойчивость золото-медных сплавов авторы провели ускоренные коррозионные испытания.

В табл. 2 приведены данные по коррозионной устойчивости золото-медных сплавов в различных средах. Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что не прошедшие термообработку покрытия, не выдерживают коррозионных испытаний по ОСТ 25-489—74. В результате термической обработки коррозионная устойчивость золото-медных сплавов 850, 750 и 650 проб заметно повышается. Слабые следы коррозии сплава 650 пробы в среде тиоацетамида по углам образца связаны, по-видимому, с повышением содержания меди на этих участках.







Таблица 2

Коррозионная устойчивость золото-медных сплавов

Состав среды Время выдержки, сутки Состояние поверхности сплава покрытия
850o 750o 650o
б/т т б/т т б/т т
Тиоацетамид над влажной средой натрий уксуснокислый — 75% вода —25%2Следы коррозииб/кСледы коррозииб кСледы коррозииСлабые следы коррозии
Уксусная кислота — 25% вода —25% натрий уксусно¬кислый — 50%1б/кб/кСледы коррозииб кСледы коррозииб/к
Аммиак 50 мл/л натрий хлористый 80 г/л1Следы коррозииб/кСледы коррозииб кСледы коррозииб/к

б/т — покрытие без термической обработки, т — покрытие, подвергнутое термической обработке, б/к — покрытие без следов коррозии.

Приведенные результаты показывают, что предложенный состав можно использовать для получения высоколегированных блестящих покрытий сплавом золото — медь 750 пробы. После термической обработки указанный сплав можно применять в качестве декоративных покрытий.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 9.047—75. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий

2. РТМ 25.175—75. Покрытия гальванические сплавами золота ювелирных изделий. Типовой, технологический процесс.

3. ОСТ 25.592—76. Покрытия гальванические золота и сплавами на его основе для ювелирных изделий. Методы контроля состава.

4. ОСТ 25.489—74. Покрытия золотом и сплавами золота деталей часов. Технические требования и методы контроля.


Влияние условий на состав покрытия золото-кобальт Электролитические сплавы серебра