Оксидирование и фосфатирование
Все металлы на воздухе покрыты оксидной пленкой, которая защищает их от воздействия окружающей среды, но толщина пленки очень мала. Для получения оксидных пленок значительной толщины прибегают к специальной химической, термической или электрохимической обработке поверхности заготовки. Наиболее широкое применение получили глубокое оксидирование и эматалирование.
Глубокое оксидирование - процесс получения оксидных пленок толщиной более 60 мкм с высокими микротвердостью (4000 -4500 МПа), износостойкостью и хорошими электроизоляционными свойствами. Этот процесс применяют для повышения износостойкости зубчатых колес, деталей двигателей, текстильных машин и других деталей из алюминия и его сплавов с содержанием не более 4,5 % Сu и не более 7 % Si.
Износостойкость перечисленных деталей после оксидирования при работе со смазочным материалом повышается в 5 - 10 раз. Для глубокого оксидирования используют электролит, содержащий 180 - 200 г/л химически чистой или аккумуляторной серной кислоты, не более 30 г/л алюминия и
0,5 г/л меди. При упрочнении сплавов АМг, АМц, AЛ2 и AЛ4 анодная плотность тока поддерживается равной 2,5 - 5 А/дм2, а температура электролита 0 - 5 °С. Начальное напряжение обычно составляет 20 - 24 В. При обработке вторичных сплавов температуру электролита рекомендуется снижать до - 10 °С. Образование толстых оксидных пленок связано с выделением большого количества теплоты в зоне оксида, разогревающего электролит у анода (покрываемой детали). Это приводит к разрыхлению пленки и травлению обрабатываемой поверхности. Для устранения местного разогрева поверхность детали непрерывно охлаждают или интенсивно перемешивают электролит. Применяют различные способы охлаждения. Можно охлаждать внутренние поверхности льдом или пропускать охлаждающие жидкости через отверстия или полости деталей с такой скоростью, чтобы разница температуры жидкости на входе и выходе не превышала 1 °С. Часто для охлаждения используют специальные приспособления.
Процесс глубокого оксидирования имеет некоторые технологические трудности, вызываемые нарушением режима охлаждения, отклонением состава электролита от нормы, недостаточной подготовкой поверхности, наличием на деталях острых углов и граней. Для повышения стойкости деталей против коррозии их после оксидирования и тщательной промывки в воде подвергают специальной обработке для уплотнения оксидной пленки, чтобы предотвратить влияние окружающей среды на металл через поры пленки. Это делают пропиткой деталей в распыленном парафине или воске, покрытием их олифой, лаками, осаждением в парах нерастворимых солей, наполнением пор хроматами.
Эматалирование заключается в получении электролитическим путем непрозрачных эмалевидных пленок толщиной 10-12 мкм с микротвердостью 6000 - 7000 МПа, обладающих красивым декоративным видом, а при использовании щавелевокислых электролитов - хорошими износостойкостью и диэлектрическими свойствами. Пленки могут быть блестящими, матовыми, окрашенными. По внешнему виду они напоминают фарфор, пластмассу, мрамор, эмаль. Эматалевый слой стоек в органических растворителях, минеральных и животных маслах, мылах, пищевых продуктах, органических кислотах, не трескается при ударных и сжимающих нагрузках, выдерживает нагрев до 300 °С. Эти качества пленки используют для защиты от коррозии и отделки медицинских аппаратов, приборов, мебели, а также для повышения износостойкости деталей машин из алюминиевых сплавов, в которых содержание легирующих добавок не должно превышать 2 % Сu, 1 % Fe, 1 % Ni, 8 % Zn, 8 % Mg и 1 % Mn. Для уплотнения эматалевой пленки детали после обработки кипятят в дистиллированной воде.
В результате фосфатирования на поверхности деталей из углеродистых и низколегированных сталей, чугуна и некоторых цветных металлов (алюминий, магний, цинк, кадмий) получают пленки нерастворимых солей марганца, железа и цинка толщиной 2-15 мкм. Фосфатный слой устойчив в воздухе, керосине, толуоле, смазочных маслах и легко разрушается в щелочах и кислотах. Фосфатные пленки прочно удерживают масла, лаки, краски и обладают хорошей адгезионной способностью. Они имеют невысокую механическую прочность и плохо сопротивляются истиранию. Фосфатные пленки жаростойки при температуре 500 - 600 °С.
Фосфатирование применяют главным образом для защиты деталей от коррозии. Защитная способность пленок значительно повышается после пропитки их смазочными материалами или маслами.
Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 1788;