Электрохимическая реставрация металлических деталей. Практика реставрации I

Итак, у вас достаточно информации для того, чтобы приступить к реальным воплощениям полученных знаний. Осталось только раскрыть несколько секретов и осветить несколько нюансов использования гальваники в реставрации.
Однако хочу предупредить заранее: некоторые аспекты реставрации, особенно для проведения данного процесса на профессиональном уровне требуют серьезного подхода и не малых вложений. В качестве примера я приведу несколько примеров определения металлов и сплавов с помощью химического анализа. По мимо того, что данные анализы требуют определенных знаний химии, аккуратности, они так-же предполагают как минимум определенного набора химических реактивов и наличия лабораторной посуды.

Исследование предмета

Перед началом реставрации предмет необходимо тщательно обследовать: определить, из какого металла или сплава сделан предмет, выяснить наличие или отсутствие покрытий, его сохранность, наличие или отсутствие металлического ядра, толщину слоя продуктов коррозии, наличие активных очагов. Это поможет рассчитать общий объем работы, последовательность и методы обработки. Необходимо также выяснить особенности изготовления предмета, способ соединения отдельных элементов, наличие на предмете других материалов и другие технологические особенности.

При таком обследовании выявятся следы предыдущих чинок и реставраций, возможные переделки вещи. Любая, даже самая незначительная или конструктивно необходимая реконструкция требует строго обоснования. Особенно серьезно стоит подходить к реставрации предметов имеющих историческую ценность. В случае исторической реставрации требуется приложить не мало усилий для поиска информации о предмете, особенно если часть его деталей утеряно или разрушено, и требует воссоздания заново.

Определение металла или типа сплава.

Не всегда возможно визуально отличить различные металлы и сплавы находящиеся под слоем коррозии. Иногда бывает коррозионный слой смешивается с одним из слоев декоративного покрытия, а затем проникает в глубь основного метала предмета, в таких случаях может потребоваться анализ на тип металла.

Определение меди в сплаве. На поверхность очищенного металла наносят каплю азотной кислоты, разведенной водой в соотношении 1:1. В капле должно наблюдаться газовыделение. Через несколько секунд после начала газовыделения каплю втягивают фильтровальной бумагой и держат это место бумаги над колбой, содержащей концентрированный раствор аммиака (удельный вес 0,88). При наличии меди в сплаве очень быстро обработанное парами аммиака пятно становится темно-голубым.

Определение бронзы и латуни. Для того, чтобы отличить бронзу (сплав меди с оловом) от латуни (сплава меди с цинком) нужно поместить приблизительно 0,05 г сплава в виде стружки или опилок в мензурку, добавить 10 мл азотной кислоты, разбавленной водой в соотношении 1:1, накрыть мензурку часовым стеклом. Когда основное количество сплава раствориться, нагреть жидкость почти до кипения на водяной бане и выдержать горячей в течении получаса. Бронза даст на дне белый осадок, в случае латуни — раствор останется прозрачным.

Определение никеля в сплаве. Для определения никеля на поверхность металла наносят каплю разбавленной азотной кислоты (1:1), выдерживают 10-15 сек. и снимают кусочком фильтровальной бумаги, которую держат над парами концентрированного аммиака до тех пор, пока капля не станет темно-голубой. затем на нее капают раствором 1%-ного диметилглиоксина в спирте. Если никель присутствует, то пятно окрасится в красный цвет.

Определение олова в сплаве. Готовят раствор из равных объёмов растворов сернистой воды и серной кислоты.
Для получения сернистой воды используют следующую реакцию: медную стружку помещают в 50% серную кислоту, закрывают пробирку пробкой с отводной трубкой, трубку опускают вторым концом во вторую пробирку с теплой дистиллированной водой, раствор меди и серной кислоты нагревают на до начала реакции, при прекращении реакции повышают температуру раствора, вплоть до начала кипения. После прекращения реакции, водный раствор в пробирке в которую отводился газ из реактора затыкают плотной резиновой пробкой.
Раствор сернистой воды и раствор, полученный смешением концентрированной серной кислоты с водой в соотношении 1:3 смешивают. Каплю этого раствора наносят на поверхность металла. При наличии в сплаве олова через несколько минут образуется желтовато-коричневое пятно, окруженное чёрным кольцом.

Определение свинца в сплаве. На поверхность металла кладут кристаллики хромовой кислоты, сверху наносят каплю ледяной уксусной кислоты. Через минуту добавляют каплю воды. Вокруг кристаллов образуется желтый осадок хромата свинца.

Определение сплава олово-свинец. Для идентификации можно применять пробы как для олова, так и для свинца. Желтый осадок, который лучше виден при нагреве, становится менее отчетливым по мере уменьшения свинца в сплаве.

Определение серебряного сплава. Простейший качественный метод определения сплавов серебра состоят в следующем: на поверхность изделия наносят каплю красного прозрачного раствора, содержащего 4 мл серной кислоты, 3 г двухромовокислого калия, 32 мл воды. Чем качественнее сплав, тем интенсивнее становнтся окраска пятна. Присутствие достаточно большого количества меди в сплаве серебра определяют следующим образом: на поверхность металла помещают каплю 2%-ного раствора азотнокислого серебра и оставляют на 3-5 минут. Если в сплаве присутствует не менее 40% меди, то через лупу в капле будут видны мельчайшие серебряные кристаллы в виде дендритов (ветвистых кристаллов). Капля на высокопробном серебре останется прозрачной.

Определение железа. Железо при нагревании в соляной кислоте дает желтое окрашивание раствора. Наиболее просто определить железо магнитом. Однако надо помнить, что магнитные свойства кроме железа, проявляют цветные сплавы, если в них содержится железо, выделившееся в виде самостоятельной фазы.

Оценка повреждений детали

Если на деталь нанесено декоративное покрытие из других металлов, обратите внимание на следующее:
1. Никель и хром имеют пористую структуру, при этом сами имеют довольно плотную структуру, поэтому может оказаться, что под покрытием имеющим лишь незначительные повреждения или дефекты скрывается полностью разрушенная деталь.
В качестве примера приведу вот такую фотографию:

Данная деталь была на вид в очень хорошем состоянии, в результате снятия хрома под покрытием обнаружился изъеденный слой меди, при химической полировке получили вытравливание коррозии основного металла. Деталь была извлечена из ванны полировки и помещена в слабощелочной раствор, затем провели зачистку проволочным кругом, результат на лицо.
2. Не доверяйте размерам коррозии на покрытии. Так в месте, где у вышеприведенной детали самая сильная коррозия (чуть выше основания), было лишь небольшое темное пятно. Основное место подвергшееся разрушению было в основании детали. Коррозия выела деталь под поверхностью декоративного покрытия, при этом практически не показав себя снаружи.
Правда на деталях более позднего срока изготовления такое в принципе почти не возможно. На фотографии деталь 1949 года выпуска, общая толщина хрома и никеля в покрытии была примерно 1/4 мм. За счет такой толщины покрытие выполняло уже не только декоративные функции, но и практически стало основой, или внешним скелетом, внутри которого находился слой пористого оксида железа.

Продолжение следует.