![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Защита от коррозии стальных деталей
Для прочного сцепления слоя покрытия с основным металлом поверхность последнего тщательно очищают от ржавчины, окалины, жиров и т. п. Перед нанесением защитных покрытий поверхности подготавливают в указанной ниже последовательности. Предварительное обезжиривание. Толстые слои консервирующей смазки удаляют подогревом деталей в печах или протиркой тряпками Затем жиры удаляют промывкой в моечных машинах содово-щелочным раствором либо органическими растворителями (трихлорэтиленом, бензином и др.), либо химическим обезжириванием в щелочных растворах После химического обезжиривания детали промывают сначала в теплой а затем в холодной воде. Удалять окалину и ржавчину можно несколькими способами: гидр пескоструйной или дробеструйной обработкой, крацеванием (обработкой металлическими щетками), химическим или электрохимические травлением и ультразвуковой обработкой. Недостатком травления является наводороживание металла. Образующийся водород в атомарном состоянии диффундирует в глубь металла и выделяется в газообразно" виде в микропорах, вызывая местный разрыв металла и водородную хрупкость. Для снижения опасности возникновения водородной хрупкости в травящий раствор вводят присадку ЧМ, которая пассивирует чистый металл и уменьшает его растворение и выделение водорода. После травления детали тщательно промывают холодной проточной водой и затем нейтрализуют в водном растворе щелочи. Предварительное обезжиривание, а также удаление окалины и ржавчины являются предварительной обработкой, выполняемой не ранее чем за двое суток до окончательной очистки. Монтаж на подвески. Подвески служат для подвода к деталям т и для установки деталей в ваннах в определенном положении (рис. 102) Обезжиривание с целью удаления сравнительно небольших живых загрязнений производят электрохимическим или химическим способом. При электрохимическом обезжиривании детали завешивают катод. Жировая пленка удаляется с поверхности деталей образующимся на катоде пузырьками водорода и омыляется в растворе щелочи. Детали сложной конфигурации обезжиривают химическим способом в растворах щелочей. После обезжиривания детали промывают в теплой, а затем в проточной холодной воде. Декапирование — легкое травление поверхности непосредственно перед нанесением покрытий для удаления тончайшей пленки окисла, образовавшейся после очистки. После декапирования детали промывают холодной проточной водой. Промывка в содовом растворе применяется для деталей с узкими полостями и щелями с целью нейтрализации остатков кислоты после декапирования. Эту операцию выполняют только при последующем нанесении покрытий в щелочных электролитах. После выполнения операции детали промывают в холодной проточной воде. Детали с очищенной поверхностью немедленно переносят в ванну для нанесения защитных покрытий.
Рис. 102. Подвески для установки в ваннах: а – труб; б – листового материала; в – мелких деталей; г – корзина для мелких деталей
Цинкование является одним из наиболее распространенных видов защитных покрытий стальных деталей от атмосферной коррозии. Цинковые покрытия являются анодными по отношению к сталям. При цинковании возможно появление водородной хрупкости, которая практически сказывается у сталей, термически обработанных до σ в> 90 кГ/мм2. Детали прочностью свыше 90 кГ/мм2 специально обрабатываются для устранения водородной хрупкости. Для деталей с прочностью свыше 140 кГ/мм2, болтов диаметром свыше 10 мм и деталей с внутренними полостями, из которых трудно удалить электролит, цинкование не применяют. Цинкование производят в цианистых или кислых электролитах. Детали завешивают на катод. Анодом служат пластины цинка. Цианистые электролиты дают мелкокристаллические покрытия, отличающиеся лучшими защитными свойствами, меньшей чувствительностью к загрязнениям и высокой рассеивающей способностью, т. е. создают пленки равномерной толщины на сложных по конфигурации поверхностях, различные участки которых находятся на неодинаковом расстоянии от анода. Цианистое цинкование обычно выполняют в электролитах, создающих блестящую пленку (блестящее цинкование). Цианистые электролиты весьма ядовиты, вследствие чего при работе с ними необходимо принимать особые меры предосторожности. Кислые электролиты по сравнению с цианистыми более дешевы, устойчивы в работе и не ядовиты, но имеют низкую рассеивающую способность и создают пленки с худшими защитными свойствами. Кислые электролиты применяют для деталей весьма простой конфигурации или для мелких неответственных деталей. Мелкие детали цинкуют во вращающихся колоколах или барабанах. Корпус 1 колокола (рис. 103) изготовлен из материала, не проводящего ток. Контакты в дне корпуса подводят ток к засыпанным внутрь деталям. В колокол заливают электролит и вводят цинковый анод 2, после чего включают двигатель, вращающий колокол. Обрабатываемые детали в процессе вращения непрерывно пересыпаются, благодаря чему на них получается ровный слой покрытия. После цинкования детали немедленно промывают в холодной проточной воде. Для получения блестящей поверхности детали после цианистого цинкования осветляют в растворе кислоты, промывают в холодной и горячей воде и сушат обдувкой теплым воздухом. После этого детали прочностью 90—140 кГ/мм2 обезводороживают нагревом в печи до 230—250° С с выдержкой в течение 2 час или обработкой в слабом растворе хромпика при 90— 95° С в течение 0, 5 часа.
Рис. 103. Колокол для цинкования: 1—корпус; 2—цинковый анод
После обезводороживания детали промывают в холодно проточной воде и подвергают активированию, для чего их погружают на 2—3 сек в раствор серной кислоты с последующей промывкой. Подготовленную таким образом поверхности подвергают пассивированию в хроматном растворе для повышения защитных свойств цинкового покрытия. Сразу после пассивирования детали промывают в холодной проточной воде и сушат теплым воздухом. Кадмирование. Кадмиевые покрытия отличаются от цинковых большей стойкостью во влажных средах и большей пластичностью. Электролиты для кадмирования отличаются большей рассеивающей способностью и меньше наводороживают покрытие. Кадмий — дорогой и дефицитный металл. Вследствие этого кадмирование применяют в тех случая когда нельзя использовать цинкование: для глубоко профилированных деталей, требующих высокой рассеивающей способности электролита если для них нельзя применить лакокрасочные покрытия; для деталей, работающих в условиях воздействия морской воды, спирто-глицериной смеси или горячей воды температурой выше 60°С; для деталей, эксплуатирующихся в условиях тропического климата. Кадмирование выполняют в цианистых или борфтористоводородных электролитах. Последние обладают меньшей рассеивающей способностью, но меньше наводороживают покрытие по сравнению с цианистыми растворами. Детали с σ в> 140 кГ/мм2 кадмируют в хлористоаммонийном электролите. Травление и декапирование высокопрочных сталей перед нанесением покрытий осуществляют в специальных растворах. Обработка поверхности после кадмирования такая же, как и после цинкования. Цинкованию и кадмированию часто подвергают резьбовые детали. Калибровка и шлифование резьбы после нанесения покрытий не допускаются. Поэтому при изготовлении резьбы следует учитывать последующее увеличение ее размера от слоя покрытия толщиной 8—12 мк. Химическое оксидирование (воронение) — процесс создания на поверхности металла искусственной оксидной пленки небольшой толщины (0, 5—1, 5 мк), которая при наличии смазки может успешно защищать металл в некоторых условиях эксплуатации. Положительными особенностями оксидирования являются незначительное изменение размеров изделий и высокая эластичность пленки. Оксидируемая поверхность должна быть чистой и гладкой (чистота не ниже 9-го класса). Оксидирование производится погружением деталей в кипящий щелочно-окислительный раствор. После оксидирования детали промывают в теплой проточной воде, а затем для повышения защитных свойств — в мыльной воде. Далее детали промывают в горячей воде, сушат и промасливают погружением в пушечную смазку или в минеральное масло, нагретые до 120—130°С. Фосфатирование— химический процесс образования на поверхности стальных деталей защитной пленки из фосфатов железа и цинка. Пленки обладают высокой пористостью и защищают металл от атмосферной коррозии лишь при условии дополнительной обработки — окраски или промасливания. Лучшей подготовкой поверхности перед фосфатированием является гидропескоструйная или дробеструйная обработка. Фосфатирование выполняют в водном растворе ортофосфорной кислоты, монофосфата цинка и азотнокислого цинка. После фосфатирования детали промывают з холодной и теплой воде, обрабатывают в растворе хромпика и после сушки окрашивают или промасливают. Фосфатирование используют, когда невозможно цинкование или кадмирование и, в частности, для деталей шасси, подверженных действию песка, стальных трубопроводов и кислородных баллонов. Оксидное фосфатирование является разновидностью фосфатирования. Выполняется в растворе азотнокислого бария, азотнокислого цинка и монофосфата цинка. Защитная пленка, состоящая из фосфатов бария и цинка, обладает хорошим сцеплением не только с шероховатой, но и с гладкой поверхностью основного металла и применяется для деталей из высокопрочных сталей типа 30ХГСНА. Меднение. Покрытие медью применяется в качестве подслоя для нанесения никеля и хрома или для предохранения отдельных поверхностей детали от науглероживания при цементации. Поверхности, на которые будут наноситься слои никеля и хрома, перед меднением полируют механическим или электролитическим способом. После механического полирования детали обезжиривают. Для электролитического полирования детали завешивают на анод и погружают в раствор кислот. В процессе электролитического полирования растворяются преимущественно гребешки металла, что приводит к повышению чистоты поверхности. Поверхности, подвергаемые электролитическому полированию, должны иметь чистоту не ниже 7—8-го классов. Меднение пустотелых деталей и деталей сложной конфигурации осуществляют в цианистых электролитах. На простых деталях сначала наращивают пленку меди в 3—5 мк в цианистых электролитах для хорошего сцепления покрытия с основным металлом, а затем продолжают наращивание до нужной толщины со значительно большей скоростью в кислых электролитах. После меднения детали промывают и сушат в сушильном шкафу. Детали, подлежащие никелированию, полируют и после обезжиривания и декапирования на них наносят тонкий промежуточный слой меди для лучшего сцепления со слоем никеля. После промывки детали мокрыми передают на никелирование. Никелирование. Никелевые покрытия являются защитно-декоративными, т. е., помимо защиты от коррозии, они служат для придания деталям красивого внешнего вида. Никель является катодом по отношению к стали, и пленки его имеют значительную пористость. Поэтому никелирование производят по подслою меди, имеющему высокую плотность и более прочно связывающему слой никеля с основным металлом. Электролитом для никелирования служит водный раствор сернокислого никеля, хлористого никеля и борной кислоты. Анодом служат полосы никеля. После никелирования детали промывают, сушат в сушильном шкафу и полируют. Для деталей сложной конфигурации применяют электролит блестящего никелирования, что позволяет избежать последующего полирования. Хромирование. Различают защитно-декоративное и твердое (износоустойчивое) хромирование. Тонкая (0, 5—1, 5 мк) защитно-декоративная пленка хрома наносится поверх слоя никеля для предохранения последнего от потускнения и образования царапин. Перед хромированием слой никеля подвергают обезжириванию и декапированию. Хромирование производят в электролите, содержащем хромовый ангидрид и раствор серной кислоты. После хромирования детали промывают в воде и полируют. Твердое хромирование применяют для повышения износостойкости и коррозионной стойкости. Пленка хрома имеет большую толщину (20— 80 мк) и наносится непосредственно по стали. Поверхность, подлежащая хромированию, должна иметь чистоту не менее V? —У9. Электролитом является водный раствор хромового ангидрида. После хромирования следует промывка в непроточной (для улавливания хромового ангидрида), а затем в проточной воде, обезводороживание (для деталей с σ в> 90 кГ/мм2) и промывка в веретенном масле, а затем в бензине. При хромировании высокопрочных сталей применяют специальные составы для обезжиривания и декапирования, уменьшающие наводороживание деталей. Хромированные поверхности подвергают механической обработке (шлифованию или хонингованию) для получения требуемой точности размеров. Недостатком хромирования является снижение усталостной прочности и статической выносливости. Металлизация—нанесение покрытия путем разбрызгивания расплавленного металла струей сжатого воздуха с помощью специального пистолета. Металлизацией защищают поверхности, подвергаемые в процессе эксплуатации действию песка или имеющие полости, из которых трудно при промывке удалить электролит. Обычно металлизацией наносят слой алюминия (или алюминия с цинком) толщиной 30—60 мк Окраска. На непосадочные поверхности деталей, защищаемых от коррозии кадмированием, цинкованием, фосфатированием, оксидным фосфатированием с металлизацией, наносят лакокрасочное покрытие, состоящее из двух слоев грунта и двух слоев эмали.
|