Медь — мягкий, пластичный металл красного цвета, имеющий плотность 8,9 г/см3, нормальный потенциал +0,34 В. Покрытия из меди могут защищать стальные детали только механически, их широко применяют как самостоятельные покрытия (для приработки трущихся деталей, защиты от цементации, в гальванопластике), так и в качестве подслоя в многослойных покрытиях.
Меднение осуществляют в кислых, цианистых и пирофосфатных электролитах. Кислые электролиты имеют высокую скорость осаждения, позволяют работать на больших плотностях тока, но в них нельзя покрывать стальные детали без предварительного нанесения подслоя в цианистом или пирофос-фатном электролите, что связано с контактным осаждением меди на железо. Кислые электролиты имеют небольшую рассеивающую способность, что несколько ограничивает область их применения. Цианистые и пирофосфатные электролиты обладают высокой рассеивающей способностью, в них можно наносить медное покрытие без подслоя непосредственно на сталь.
Кислые электролиты позволяют получать матовые и блестящие покрытия. Наиболее распространенные электролиты кислого меднения имеют следующий состав (г/л): медь сернокислая— 200—250, серная кислота — 50—70; режим обработки: температура—15—25 °С, плотность тока — 2—3 А/дм2; медь сернокислая — 180—220, серная кислота — 50—60, добавка БС-1—3—4, хлористый натрий — 0,04—0,06; режим обработки: температура — 15—25 °С, плотность тока — 1,3 А/дм2.
Первый состав электролита позволяет получать матовые покрытия, во втором электролите можно осаждать покрытия с высоким блеском (до 95% по серебряному зеркалу), низкими внутренними напряжениями и хорошей выравнивающей способностью. При перемешивании электролитов можно увеличить плотность тока в 1,2—1,5 раза. Для ванн блестящего меднения применяют аноды, содержащие фосфор марки АМФ.
Дефекты кислого меднения приведены в табл. 3.8.
Пирофосфатные электролиты, широко применяемые в качестве заменителя цианистых электролитов, позволяют наносить медное покрытие непосредственно на сталь и обладают высокой рассеивающей способностью. Покрытия, осажденные в этих электролитах, имеют мелкокристаллическую структуру. небольшую пористость, низкую микро-твердость и хорошую пластичность. По своим свойствам они схожи с покрытиями, полученными в цианистых электролитах.
В пирофосфатных электролитах ионы меди находятся в виде комплексного соединения, что затрудняет их свободное выделение в раствор и, следовательно, повышает катодную поляризацию и рассеивающую способность. Наиболее распространенный электролит данного типа имеет следующий состав (г/л): медь сернокислая — 70—90, пирофосфат калия — 330— 370, селенид натрия — 0,002; режим обработки: pH — 8,3, температура— 30—50 °С, плотность тока — 0,8—3,5 А/дм2. Добавка селенида натрия измельчает структуру покрытия и играет роль блескообразователя.
Цианистое меднение осуществляют в электролитах следующего состава (г/л): медь (в пересчете на металл) — 18—22, цианистый натрий (свободный) — 10—20; режим обработки: температура — 30—40 °С, плотность тока — 0,5—1 А/дм2. Данный электролит из-за низкой скорости осаждения используют только для получения подслоя под кислое меднение. Он имеет высокую рассеивающую способность, Малочувствителен к загрязнениям и обеспечивает получение мелкокристаллических покрытий.