Электролиз. Очистка от ржавчины, анодирование, нанесение покрытий и др.

Parktronik
Предлагаю в этой теме делиться знаниями и опытом в области различных электрохимических методик, коих существует множество. Меняя состав электролита и параметры тока возможно проводить такие интересные операции, как очистка чермета от ржавчины, нанесение на сталь плотного слоя меди, никеля, хрома, анодирование алюминия и еще многое. Участникам предлагается также поделиться своим мнением об оборудовании, которое оптимально подходит для использования в условиях домашней мастерской.
Для затравки опишу свои первые шаги по очистке от ржавчины железков рубанков.
Parktronik
Сейчас немного про самый первый опыт по этой теме. Заказанный из Китая лабораторный источник питания пришлось ждать весьма долго, руки чесались опробовать и я для первого опыта взял древнюю зарядку от какой-то уже несуществующей аккумуляторной игрушки (на фото) с заявленными параметрами 9В, 0,8А, предполагая, что в ней никаких новомодных "интеллектуальных" изысков оказаться не должно. Опасения были только в части, что она расплавится или загорится, ну как-то так. Вначале процесс вообще не пошел, при проверке оказалось что я недостаточно очистил жесть (просто по-быстрому пошоркал шкуркой вручную) - сопротивление в цепи катод-анод составило 180 Ом и ток был ничтожный, газ почти не выделялся. После того, как я прожег жестянку процесс пошел. Зарядное устройство выдавало 1,2-1,5 Вольт ну и ток был порядка 0,2 - 0,3А, при этом его нагрев был едва ощутим. Я погрел раствор до примерно 50 градусов и провел два сеанса по 40мин, в промежутке между ними мыл железко проточной водопроводной водой с использованием жесткой зубной щетки и Фейри. Результат меня просто ошеломил - ржавчина была удалена (кроме нескольких мелких каверн) , а поверхность приобрела дополнительное воронение, впрочем весьма поверхностное.
Parktronik
В настоящий момент для очистки от ржавчины использую лабораторный источник питания(Wanptek DPS3010U - выбрал его после длительного изучения предложений на рынке, как подходящий под мои задачи). Далее "все по учебнику" - в качестве электролита 4%ный раствор кальцинированной соды (в рекомендациях - от 3х до 5ти, выбрал среднее значение), катод - очищаемая деталь, контакт с ней "крокодилом" из нержавейки. В качестве "жертвенного" анода - жесть от консервной банки (донышки вырезаны, боковина разрезана вдоль, сама жесть прокалена до красноты паяльной лампой для удаления лака и полимера и зачищена корщеткой). Плотность тока - 0,5А на квадратный дециметр очищаемой поверхности. Сопротивление в цепи катод-анод в такой конфигурации от 3х до 5 Ом. Соответственно, напряжение гуляет в районе 3-4х вольт. Контроль плотности тока по скорости выделения водорода на катоде - до "кипения" не доводим, равномерное постоянное выделение мелких пузырьков по всей поверхности - показатель того, что процесс идет как надо. Раствор не подогревал, на очистку одного железко уходило примерно 15 мин при таких параметрах. Процесс проводился на подоконнике, при открытом окне, ток воздуха наружу задавался напольным вентилятором и открытым окном в противоположном помещении. Устойчивость железка по центру банки обеспечивалась двумя скомканными салфетками из нетканого материала.
Сейчас подобрал банку большего размера, для более равномерного распределения тока на длинных железках, но еще не привел ее в "рабочее состояние".
Да, нужно учитывать, что консервная жесть защищенная по старой технологии оловом - крайне нежелательна, ибо полностью удалить олово та еще задачка, а оно в этом процессе совсем не желательно.
Parktronik
К моему большому сожалению я не могу похвастаться научным подходом к своим экспериментам, никак не могу заставить себя делать фото "до того как началось". Поэтому привожу здесь фото железка (он справа) уже после этой очистки с использованием бытового зарядного устройства и фото другого железка из той же партии ржавого хлама, купленного мною на блошке, до начала очистки они были весьма схожи). Да, на тыловой части железка ржавчина осталась узкой полоской, поскольку на первый раз я побоялся окунуть его в электролит целиком, опасаясь за состояние "крокодила", кромка тыла была смочена электролитом, но не погружена и там осталось немного ржавчины. Все остальные железки я окунал целиком, "крокодилам" это никак не повредило.

На фото ниже то же самое железко, что слева после 15 минут обработки, механическая очистка не применялась(вру, была зачищена узкая полоска на кромке тыла, для подсоединения "крокодила").

Parktronik
В последних опытах, при использовании нормальной плотности тока и быстрой очистке эффекта воронения не наблюдалось. После очистки я мОю железко под струей воды с Фейри и зубной щеткой, высушиваю и покрываю минеральным маслом. Мысль про использование масла японской камелии для консервации меня оставила после получения оного - пузырек 15мл, который я ждал почти полтора месяца настолько мал, что я зажабился тратить его на рубанки, и оставил его исключительно для ножей)
Большое количество железков обусловлено желанием иметь их в качестве сменных с разными углами заточки.
oldTor
Большое спасибо за подробную и обстоятельную информацию!
Вашитоман
Интересно, кто-нибудь кроме меня из раздела на работе встречал электролиз или использовал?
Я пошукаю, где-то была интересная литература.
Из электролитической очистки помню одно, если ведро к примеру было оцинкованное, то после очистки ржаветь будет, защита слетит. То есть очищать детали только те, что потом поверхностно защищаются, воронение там, маслом или чем.
Я лично работал с покрытием гальваническим. И немного экспериментировал... Меднение, никелирование, золочение, серебрение. Пытался в бронзирование.
psnsergey
Цинковые и хромовые покрытия при таком процессе снимаются.
Также, не надо забывать про наводороживание - поверхностное насыщение металла водородом, приводящее к охрупчиванию. Если это лезвие, то с него ещё и поэтому придётся некоторый слой металла снимать.
Parktronik
psnsergey
Цинковые и хромовые покрытия при таком процессе снимаются.
Также, не надо забывать про наводороживание - поверхностное насыщение металла водородом, приводящее к охрупчиванию. Если это лезвие, то с него ещё и поэтому придётся некоторый слой металла снимать.

Большое спасибо, что упомянули о таком важном аспекте, как наводороживание! Потратил пару часов на поиски информации по этой теме, поскольку интересно. Ранее я о таком и понятия не имел, информации об этом процессе достаточно мало, наверное точный ответ по всем аспектам этого явления прячется в старых учебниках, которые так, с кондачка, и не найдешь. Ну или в советах опытных технологов, которые имели дело с такими процессами. Ну а поскольку Вы до сих пор верны своему принципу - "у бедных слуг нет", хочется верить, что кто-нибудь другой сможет прояснить этот сложный момент во всех деталях.
Обращение же к ИИ даже в режиме "Эксперт" выдало результат, опирающийся в основном на форумные рассуждения и парочку диссертаций по смежным технологиям(после получения ответа просмотрел источники, по которым оно было составлено). Если просуммировать все, что ИИ нарыл - да, закаленная углеродистая сталь (то бишь в данном случае конкретно лезвия) подвержена наводороживанию, которое способно нарушать поверхностную структуру металла, низкоуглеродистое железо от этого не страдает.
Процесс наводороживания достаточно небыстрый, так как идет за счет свободной диффузии водорода в металл, не рекомендуются длительные сеансы (длительные - это сколько? неясно пока). Также сейчас выслушал мнение уважаемого человека, что наводороживание характерно для ситуаций, когда идет бурное выделение водорода ("кипение")
Но - еще раз спасибо, за то что вообще подняли этот вопрос, не исключаю, что именно для лезвий из закаленных углеродистых сталей вполне может оказаться более целесообразной химическая или механическая очистка.
Впрочем, подождем более развернутого ответа на этот вопрос от специалистов. Не исключено, что опасность данного явления не столь значима, чтобы ее необходимо было учитывать при правильном проведении процесса.

Вашитоман
Я вот не имею опыта, но я бы поставил опыттнад серией одинаковых катодов из закалённой углеродки, к примеру: десять минут, полчаса, час и несколько часов пропускал один и тот же ток. А потом придумал бы проверку на наводороживание. Удары молоточком к примеру. И сравнивал.
К примеру там, где водород не выделяется, в катодно-анодных процессах с ионами металлов, влияние такого явление должно быть весьма мало.
Parktronik
И да, сейчас получил информацию, что обезводороживание проводится достаточно простым способом (ну, сейчас речь про случаи, когда оно действительно необходимо) - нагрев до 180-200 градусов в течение часа - максимум двух. Фактически второй "отпуск" закаленного лезвия. Если вспомнить ролики Леонида Архангельского - для некоторых углеродистых сталей такое даже полезно. Для некоторых. Но и требуется только после достаточно "жестких" электрохимических процессов, например хромирования.
psnsergey
posted by Parktronik:
Большое спасибо, что упомянули о таком важном аспекте, как наводороживание!
Большое спасибо, что на этот раз не потребовали пруфов с ножом у горла, а удовлетворились термином. 😊
Вообще, процесс подобный более удобен для всяких мастерских и т.п., где имеют дело с массовой очисткой деталей с твёрдостью не такой высокой, но сильно загрязнённых. В наших скорбных делах в 99% случаев удобнее после механической очистки и обезжиривания:
1. Обработка кислотами, в том числе с ингибиторами (обычно я просто уксусной или муравьиной или лимонной кислотой пользуюсь), порядка нескольких часов, фосфатирование и промасливание/окрашивание.
2. Обработка ЭДТА двузамещённым (динатриевой солью). Процесс медленный (несколько суток), но практически не трогающий сталь, то есть наиболее щадящий.
Parktronik
psnsergey
Большое спасибо, что на этот раз не потребовали пруфов с ножом у горла, а удовлетворились термином. 😊
Вообще, процесс подобный более удобен для всяких мастерских и т.п., где имеют дело с массовой очисткой деталей с твёрдостью не такой высокой, но сильно загрязнённых. В наших скорбных делах в 99% случаев удобнее после механической очистки и обезжиривания:
1. Обработка кислотами, в том числе с ингибиторами (обычно я просто уксусной или муравьиной или лимонной кислотой пользуюсь), порядка нескольких часов, фосфатирование и промасливание/окрашивание.
2. Обработка ЭДТА двузамещённым (динатриевой солью). Процесс медленный (несколько суток), но практически не трогающий сталь, то есть наиболее щадящий.

Благодарю Вас за информацию, приму к сведению, спасибо.

Parktronik
Сейчас попытался для себя определить, что же за стимулы привели меня к попытке очистить железко от ржавчины именно электрохимическим способом, а не просто "прошкурить" на гриндере? Последнюю партию железков я прикупил на "блошке" за смешные деньги, но существенно заржавленными. Слова про "поверхностную" ржавчину были весьма оптимистичными. Первоначально я замочил их в керосине на сутки и попытался после этого почистить корщеткой. Фиг на ны. Что-то отодралось, но общей картины это не изменило, и тогда я (отмыв от керосина и получив звиздюлей от супруги за керосиновую вонь в квартире) решил использовать другой способ. Почему не гриндер? Да просто потому, что все процессы происходят в жилой комнате, ну нет у меня ни сарая с мастерской, ни гаража - если спиливать гриндером такую ржавчину, то ржавая пыль долетит и до кровати, в которой я сплю.... Ну и решил использовать электролиз. Тут нет загрязнения помещения, да и процесс простой до изумления.
И да, все получилось. Просто пришлось довольно долго ждать, пока пришлют заказанный лабораторный источник питания.
Теперь про пресловутое "наводороживание". Еще раз - я не специалист ни разу в области электрохимиии, но те данные, которые я сумел получить из бесед со старым технологом (сразу скажу - пруфов не будет) - скорее нет, чем да. В том смысле, что короткие сеансы без бурного выделения водорода не несут в себе угрозы для стали любого состава. Но! Ждем авторитетных мнений от специалистов, как иначе...
И да, те лезвия, которые очищены электролизом (на фото) еще не доточены и не применялись, поскольку не было экстренной необходимости вводить их "в строй" ибо на всех рубанках уже есть превосходно заточенные железкИ. Но, поскольку возник вопрос об их возможной дефектности - постараюсь решить этот вопрос в течение недели-двух. То бишь заточить и опробовать в работе. На предмет повышенного износа.
Нет, я не "защищаю" идею электрохимического удаления ржавчины, отнюдь. Вполне возможно, что она и негодна, и лучше снимать ржавчину именно с закаленных лезвий химическим и механическим способом.
Просто я жду ответов от людей, которые не по-наслышке знакомы с этим процессом, и имеют что реально сказать, а не "вбросить", как это обычно делает psnsergey.
Хочется верить, что в данном случае проблема скорее надуманная, чем реальная. Но, еще раз - подождем авторитетных мнений.
oldTor
У меня тоже нет мастерской, потому я обычно чищу от ржавчины комбинируя абразивную обработку и травление без использования электричества - преобразователь ржавчины в виде смеси раствора соляной и ортофосфорных кислот или водный раствор хлорного железа.

Электричество использую эпизодически и очень слабо, в качестве средства "разрыхления" поверхностного слоя стали когда надо облегчить съём по спускам или же выполняя травление рельефа на спуске ради, к примеру, снижения прилипания к нему продуктов, когда рельеф нужен не сильно глубокий (для глубокого пользуюсь водным раствором хлорного железа, по привычке).

Использую крепкий раствор обычной поваренной соли и зарядник для мобильника с "крокодильчиками" - это слабый девайс, но мне хватает, кроме того выделение газа тоже не сильно заметное и обычного проветривания совершенно хватает.

С электричеством я на "вы", так что на что-то более мощное, пожалуй, не готов..

Вашитоман
Я наверное какую-то побочную ересь напишу. Но химики в массе своей к электричеству относятся с недоверием и подозрением. Сам чуть-чуть работы ухватил. Химия в основе своей сформировалась до активного применения электричества во всём, особенно в химии. Потенциал огромный.
psnsergey
posted by Вашитоман:
химики в массе своей к электричеству относятся с недоверием и подозрением
Поклёп и провокация. 😊 Это из поколения ничьих бабушек на антресолях.
Вашитоман
psnsergey
Поклёп и провокация. 😊 Это из поколения ничьих бабушек на антресолях.

Ах если бы так, уважаемый. Я подвизаюсь немного а биотехнологической области. И у нас электричество в химии это форезы разного рода. И всё.

Parktronik
Друг прислал старую советскую книжку по гальванопластике, еще 1965г., хочу поделиться, много интересного там.
https://onedrive.live.com/?id=...NjQxNDkxOQ&ga=1
Parktronik
Открывается?
Ну хоть кто-нибудь отпишитесь
Вашитоман
Не, не очень. Вообще нет.
Однако, гальванопластика не совсем то, что надо.
Работал с ней:-)
yemz
posted by Parktronik:
Открывается?
Ну хоть кто-нибудь отпишитесь
"Неизвестная ошибка преобразования для просмотра", ..., и так далее.
Ссылка не открывается.