Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. Килимник А.Б - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для защиты от атмосферной коррозии применяют различные методы превращения поверхностного слоя металлическо-
го изделия в его химическое соединение (оксидирование, фосфатирование, сульфидирование, хроматирование и т.д.).
Оксидирование изделия осуществляют следующими способами:
1. Термический способ оксидирования. Стальное изделие смазывают асфальтным или битумным лаком и выдерживают
в печи при температуре 350…450 °С до образования черной пленки, состоящей из Fe
3
O
4
. Охлаждение изделия производят в
минеральном масле.
2. Паротермический способ оксидирования. Стальное изделие выдерживают в перегретом водяном паре при температуре
600 °С. При этом также получается защитная пленка, состоящая из Fe
3
O
4
, но обладающая лучшими защитными свойствами,
чем полученная по термическому способу.
3. Химическое оксидирование стальных изделий можно провести в растворе, содержащем: Н
3
РО
4
– 10 г/л; Са(NO
3
)
2
–
100 г/ л; MnО
2
–
20 г/л. Процесс оксидирования протекает при температуре 80…100 °С в течение 30…45 минут. Химическое
оксидирование цинковых и алюминиевых изделий осуществляет в том же режиме, что и стальных деталей, в растворе соста-
ва H
3
PО
4
– 10 г/л; Ca(NО
3
)
2
– 100 г/л.
4. Анодирование изделий из алюминия и магния проводят в электролизерах со свинцовыми или графитовыми катода-
ми.
При анодировании алюминиевых деталей на их поверхности протекает анодная реакция образования пленки оксида
алюминия:
2А1 + ЗН
2
О = А1
2
О
3
+ 6Н
+
+ 6е,
которая в кислых растворах может растворяться:
А1
2
О
3
+ 6Н
+
= 2А1
3+
+ 3H
2
O.
Скорость химического растворения пленки оксида алюминия при температурах выше 25 °С превышает скорость ее об-
разования, поэтому необходимо тщательное соблюдение режима анодирования алюминия.
Оксидные пленки на алюминиевых изделиях имеют высокую пористость, поэтому для усиления ее защитных свойств
анодированное изделие обрабатывают в горячем растворе дихромата калия.
Поры в оксидной пленке закрываются оксихроматом и оксидихроматом алюминия.
Составы водных растворов и режимы анодирования алюминия и магния приведены в табл. 4.7.
4.7. Состав растворов и режимы анодирования
Состав раствора, г/л U, В
I,
A/м
2
t, °C
t, мин
Анодируе-
мый металл
С
ерная кислота – 200 27 300 < 26 20…30
Щ
авелевая кислота – 50 80 500 < 45 30…40
Х
ромовый ангидрид – 100 60 250 < 40 30
Алюминий
Д
ихромат калия – 100
Фосфат на-
т
рия (однозамещенный)
–
50
6 175 50 40…60
Ф
торид аммония кислый – 250
Д
ихромат натрия – 80
О
ртофосфорная кислота – 100…150
80 550 75 30…40
Магний
Фосфатирование. Процесс образования нерастворимой пленки солей марганца и железа называется фосфатированием.
Стальное изделие погружают в горячий раствор, содержащий дигидроортофосфаты марганца и железа, и выдерживают
до образования защитной пленки в соответствии с режимами, сказанными в табл. 4.8.
4.8. Составы растворов и режимы нанесения защитных пленок
Состав раствора, г/л t,°C t, мин
Дигидроортофосфат марганца – 15…18 Ди-
гидроортофосфат железа – 15…17
96…99 40…80
Дигидроортофосфат марганца – 1…16 Ди-
гидроортофосфат железа – 14…7 Нитрат
цинка – 30…50 Нитрат бария – 2…3
15…25 15…20
В растворе и на поверхности изделия протекают реакции:
а) диссоциация дигидроортофосфатов марганца и железа с образованием ионов Mn
2+
, Fe
2+
, НРО
4
2–
, РО
4
3–
, Н
+
;
б) катодное восстановление ионов гидроксония до водорода;
в) анодное растворение железа: Fe = Fe
2+
+ 2е;
г) взаимодействие катионов Fе
2+
и Mn
2+
с анионами HPO
4
2–
и PO
4
3–
с образованием нерастворимых соединений
FeHPО
4
, Fe
3
(PO
4
)
2
, MnHPО
4
и Mn
3
(PО
4
)
2
.
Для ускорения процесса фосфатирования в раствор вводят СuО.
После того как поверхность фосфатируемого изделия полностью покроется нерастворимой пленкой соединений железа
и марганца, выделение водорода прекращается. Изделие извлекают из ванны и промывают в проточной воде.
Фосфатная пленка имеет черный цвет и является хорошим грунтом для лакокрасочные покрытия. Защитные свойства
фосфатного покрытия можно значительно повысить, обработав его в минеральном масле.

Страницы