 |
34.Неметаллические покрытия металлов
|
|
|
|
34. Неметаллические покрытия металлов
Представляют собой пленки оксидов или солей металлов, не растворимые в воде. Они называются химическими, имея в виду состав пленки.
Для каждого вида металла или сплава существуют свои оксиды или соли. Поэтому основные химические покрытия классифицируют так: для черных металлов - химическое оксидирование, химическое фосфатирование и оксидно-фосфатное; для сплавов алюминия - анодное оксидирование и эматалирование; для титана - анодное оксидирование; для латуни и бронзы - химическое оксидирование; для цинка - химическое фосфатирование.
По способу образования на поверхности металлов химические покрытия бывают двух видов: полученные химическим взаимодействием детали с раствором, в который ее погружают; полученные электрохимическим взаимодействием с электролитом под действием электрического тока (анодные химические покрытия).
Оксидные покрытая для черных металлов
Для получения такого покрытия детали опускают в горячие (около 150 °С) концентрированные растворы гидроксида натрия с добавлением окислителей. После выдержки в указанных растворах происходит образование безводной оксидной пленки черного цвета. Толщина пленки в пределах 1 мкм, что позволяет использовать его для тонких и точных деталей, для крепежа, имеющего резьбу. Достоинство покрытая: высокая адгезия с поверхностью и эластичность. Его применяют для деталей, подверженных упругой деформации и растяжению - сжатию (пружины, прижимные планки). Недостаток покрытая: низкая коррозионная стойкость. Для повышения защитных свойств после химического оксидирования производят дополнительную обработку: 1) пропитка в горячем веретенном или вазелиновом масле промытой и просушенной детали с покрытием - промасливание; 2) хроматирование - обработка в водных растворах солей двухромовой кислоты; 3) нанесение лакокрасочных покрытий.
|
|
|
Фосфатные покрытая
По составу представляют пленку из нерастворимых солей фосфорной кислоты. Процесс называется фосфатированием. Используют для углеродистых сталей, чугуна, а также для сплавов цинка. Цвет покрытия от серого до серо-чернош. Толщина покрытия 10-15 мкм.
От оксидной пленки фосфатное покрытие отличается не только толщиной, но и наличием кристаллической структуры. Покрытие относиться к защитному коррозионно- стойкому. Его защитные свойства возрастают в результате хроматирования, промасливания.
Применяют покрытие для защиты от коррозии деталей сложной конфигурации, особенно литейных. Оно имеет прочное сцепление с лакокрасочным покрытием, обладает хорошими диэлектрическими свойствами, выдерживает кратковременный нагрев до 400-500 " С, хорошо прирабатывается. Недостаток: следует низкая механическая прочность и вероятность осыпки при ударах, тряске.
Подготовкой под фосфащрование является обезжиривание с последующей обработкой электрокорундом.
Оксидно-фосфатные покрытия на стали и чугуне. Это разновидность оксидирования, но в бесщелочном растворе. Рабочий раствор содержит ортофосфорную кислоту и различные окислители. Образующая пленка кроме оксидов железа содержит нерастворимые фосфаты кальция или бария.
Оксадные покрытия для цветных металлов
По химическому составу представляют собой оксиды в виде тонких пленок, не растворимых в воде.
Анодное оксидирование алюминия (анодирование). По химическому составу - это оксид алюминия, в виде бесцветной и прозрачной пленки. Окисление детали из алюминия происходит в растворах кислых электролитов под действием электрического тока. При постоянном токе анодом является сама деталь, катодом - свинцовые пластины. При переменном токе оксидируемые детали служат попеременно анодами и катодами.
|
|
|
Образование и рост оксидной пленки зависит от противоположных процессов: окисления алюминиевой поверхности под действием тока и химического растворения пленки. Поэтому получаемая пленка состоит из двух слоев: плотного сплошного слоя толщиной 0, 01- 0, 1 мкм, прилегающего к металлу, и пористого слоя на внешней поверхности пленки Достоинства:
1. Высокие защитные свойства, хорошее сцепление с основным металлом и лакокрасочным покрытием, наносимым по оксидной пленке.
2. Высокая микропористость внешней части пленки делает ее способной адсорбировать органические красители и минеральные пигменты и окрашиваться при этом в различные цвета
3. Обладает высокой механической твердостью, износостойкостью и электроизоляционными свойствами.
4. Красивый внешний вид.
Защитные и защитно-декоративные покрытия имеют толщину 3-20 мкм, а износостойкие и электроизоляционные толщину 30-150 мкм.
Анодно-оксидные непрозрачные (эматалевые) покрытия. Эматаль - непрозрачная пленка - по внешнему виду напоминает стеклянное эмалевое покрытие. Естественный цвет - от светлосерого до темно-серого. Окрашивается в водных растворах органических красителей. Используется для деталей из чистого алюминия, а также из малолегированных деформируемых сплавов. Достоинства: твердость и износостойкость; высокое удельное сопротивление; стойкость к резким перепадам температуры; способность выдерживать гибку и неглубокую вытяжку. Недостаток: невозможность получения качественной пленки на любых сплавах алюминия.
Анодное оксидирование титана. Химический состав пленки - диоксид титана. Толщина покрытия до десятков микрон. Высокая химическая стойкость пленки.
Его применяют как для декоративных целей, так и для создания черных светопоглощающих покрытий, а также для деталей с улучшенными антифрикционными свойствами. Толщина этих покрытий составляет около 1 мкм.
Оксидные покрытия для сплавов меди. Осуществляют химическим, а также электрохимическим путем Химическое оксидирование называют «холодным чернением». Процесс идет при температуре 18-20 °С в аммиачном растворе углекислой меди. Толщина покрытия 1 мкм. Используют только для латуней различных марок. Для бронзы, красной меди, а также и латуни покрытие можно получать электрохимическим путем (на аноде). Защитные свойства оксидных химических и анодизационных покрытий малы и их повышают последующим промасливанием или нанесением лакокрасочных покрытий. Недостаток: быстрое истирание покрытия. Применяется для деталей типа втулок, а также деталей, связанных с оптикой.
|
|
|
|
|
|
