Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. Килимник А.Б - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Металлические защитные покрытия наносят различными способами:
1. Погружение изделия в расплавленный металл. Металлическое изделие погружают в расплавленный металл (Zn, Sn,
Pb или А1) и после извлечения из расплава охлаждают. Недостатками этого метода являются: перерасход металла из-за об-
разования более толстых, чем это необходимо для защиты от коррозии, слоев покрытия; неравномерность толщины покры-
тия и вредные условия труда.
2. Напыление металла. Металлическую проволоку расплавляют в металлизаторе и потоком инертного газа наносят на
металлическое изделие. Недостатком данного метода является пористость получаемого покрытия. Для устранения пористо-
сти и увеличения его защитных свойств применяют пропитку пористого слоя напыленного металла маслом и смазками или
окраску лакокрасочными материалами. Наиболее часто этим способом наносят алюминий.
3. Плакирование – это горячая прокатка двух или трех металлических листов, один из которых является защищаемым.
Этим методом получают защитные слои из нержавеющих сталей. Разновидностью плакирования является другой метод на-
несения металлов – наварка коррозионностойкой стали на углеродистые стали. Порошок нержавеющей стали, смешанный с
флюсом, наносят на защищаемую поверхность и наваривают металл с помощью электродугового сварочного аппарата. Этот
метод используют для защиты фланцев трубопроводов от щелевой коррозии.
4. Гальванический способ. Нанесение металла (Сu, Zn, Pb, Sn, Ni, Cr и др.) или сплава (Cu-Zr, Cu-Sn, Cu-Pb, Sn-Ni, Fe-
Ni-Cr и др) производят в электролитических ваннах (электролизерах).
Покрываемое изделие подвешивается на катодной штанге или ином приспособлении для крепежа и погружается в элек-
тролизер. На катоде происходит процесс электролитического осаждения металла. Кроме того, одновременно возможен про-
цесс восстановления водорода, поэтому часть электрического тока расходуется на эту побочную реакцию.
Выход металла по току приходится учитывать при расчете толщины защитного сокрытия h и его массы m:
d
itc
h
100η
т
= ;
100
η
т
Itc
m
= ,
где h – толщина металлического покрытия, мкм; i – плотность электрического тока, А / см
2
; t – время электроосаждения по-
крытия, ч; c – электрохимический эквивалент наносимого металла, г / (А⋅ч); η
т
– выход металла по току, %; d – плотность на-
носимого металла, г/см
3
; m – масса наносимого металла, г.
Для получения гальваническим методом сплавов металлов необходимо выполнить условие соосаждения металлов:
=∆++=
11
1
0
1ос
ln EC
Fn
RT
ЕE
22
2
0
2
ln EC
Fn
RT
Е ∆++
,
где Е
oc
– потенциал соосаждения металлов, В;
0
1
Е ,
0
2
Е – стандартные электродные потенциалы соосаждаемых металлов, В;
n
1
, n
2
– числа электронов, принимающих участие в электродном процессе.
Важным является вопрос о материалах для изготовления анодов. Так, если при получении покрытий из чистых метал-
лов (Zn, Sn, Сu, Ni и т.п.) применяют в качестве анодов цинковые, оловянные, медные или никелевые пластины, то при по-
лучении сплавов приходится использовать сплавы металлов (например, для получения латуней – сплав, состоящий из 90 %
меди и 10 % цинка), нерастворимые аноды (например, для получения многокомпонентного сплава Au-Cu-Ag-Ni применяют
аноды из платины или золота) и комбинированные аноды (например, для получения покрытия Sn-Ni используют аноды из
оловянных и никелевых пластин с соотношением площадей поверхности 1 : 5).
4.6. Назначение металлического покрытия и рекомендуемая толщина защитного слоя
Металл
Назначение покрытия
основа покрытие
h, мкм
Защита от коррозии деталей
приборов
Медь и ее сплавы
Платина, палладий,
родий
5…25
Сопряжение деталей со сплава-
ми алюминия
Медь и ее сплавы
Кадмий с хроматиро-
ванием
9…12
Защита от коррозии для хоро-
шей притираемости деталей с
плотной сборкой
Сталь Кадмий 12…30
Защита от коррозии Сталь Цинк 6…30
Защита коррозии резьбовых
соединения и крепежных дета-
лей
Сталь
Цинк с хроматрова-
нием, медь-никель-
хром
2…12
6…9
Защита деталей сложного про-
филя с глухими отверстиями
Медь и ее сплавы
Сталь
Никель
6…15
9…20
Защита сложных пресс-форм Сталь Хром 12…15
Защита при азотировании Сталь Олово 9…12
Защита от атмосферной корро-
зии
Сталь, чугун Цин-
ковые сплавы Медь
и ее сплавы
Цинк, кадмий Хром
Олово, никель, хром
5…30
10…15
5…15
Гальванический метод широко применяется для защиты металлов от коррозии, восстановления размеров изделий после
коррозионного разрушения и декоративной отделки (табл. 4.6).
Защита химическими соединениями металлов

Страницы