Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Оксидирование стали

Оксидирование стали

Одной из важных задач по сохранению металлических конструкций является борьба с вредным воздействием окружающей среды. Повышенная влажность, наличие в воздухе химически активных элементов, способных разрушать целостность металла, особенно стали, приводит к ухудшению таких показателей как надёжность и прочность.

Для решения этой задачи готовые изделия покрывают различными видами защитных покрытий.

Оксидирование стали

Существуют различные методы повышения поверхностной устойчивости и антикоррозийности.

Одним из таких методов является создание на поверхности стали защитной плёнки, используя специальные способы обработки.

Понимание сущности назначения этого процесса требует ответа на вопрос — что такое оксидирование?

Сущность заключается в использовании свойств окислительно — восстановительной реакции, в результате чего на поверхности стали образуется защитная плёнка. Так же производится оксидирование стали.

Этот процесс позволяет решить следующие задачи:

  • Защитить стальные конструкции от образования коррозии (особенно это актуально в современном строительстве, где применяются металлические конструкции).
  • Ограничить воздействие агрессивных составляющих внешней среды (растворов кислот, щелочей, химических элементов, разрушающих целостность стали).
  • Создать поверхностный слой, обладающий хорошими электроизоляционными характеристиками.
  • Придать деталям, отдельным элементам, конструкции в целом оригинальные декоративные и эстетические свойства.

Оксидирование металла производится следующими методами:

  1. С применением химических реакций (химическое оксидирование стали).
  2. Использование электрохимических процессов (анодное оксидирование).
  3. Проведением термической обработки (термический метод).
  4. Создание низкотемпературной плазмы (плазменный метод).
  5. Лазерным (применяются специальные лазерные установки).

Анодированная сталь

Рассмотрим каждый метод подробнее.

Химическое оксидирование

Этот процесс предполагает обработку металлов растворами, смесями, расплавами химических элементов (такие окислы как окислы хрома). Данное оксидирование позволяет провести так называемую пассивацию поверхности металла. Он предполагает создание в близком к поверхности слое металла неактивного (пассивного) образования. Создаётся тонкий поверхностный слой, защищающий основную часть конструкции.

Технологически этот процесс реализовывается посредством опускания подготовленной металлической детали в раствор щёлочи или кислоты, заданного процентного соотношения.

Выдерживают его там определённое время, которое позволяет полностью провести окислительно — восстановительную реакцию. Затем деталь тщательно промывают, подвергают естественной сушке, окончательной обработке.

Химическое оксидирование стали

Химическое оксидирование стали

Для создания кислотной ванны применяют три вида химически активных кислот: соляную, азотную, ортофосорную. Ускорение протекания химической реакции стимулируют добавлением в раствор кислоты соединений марганца, калия, хрома. Реакция окисления протекает при температуре раствора в интервале от 30 °С до 100 °С.

Применение растворов на основе щелочных соединений позволяет использовать добавки соединений нитрата натрия и диоксида марганца. В этом случае температура раствора необходимо повышать до 180 °С, а с добавками и до 300 °С.

После проведенной процедуры деталь промывают и просушивают. Иногда для закрепления процесса химической реакции применяют бихромат калия. Для увеличения срока сохранения образованной плёнки проводят химическое оксидирование с промасливанием. Иногда такой процесс называют химоксидирование. При окончательном покрытии маслом получается надёжное покрытие от коррозии, обладающее эффектным высоко декоративным чёрным цветом.

Анодное оксидирование

Такой вид называется – электрохимическое оксидирование стали. Иногда его называют и анодное оксидирование стали. Также применяют термин анодирование. В его основу заложен химический процесс электролиза. Его можно проводить как в твёрдых, так и в жидких электролитах. Подготовленную заготовку помещают в ёмкость с оксидным раствором.

Протекание реакции электролиза возможно при создании разности потенциалов между двумя элементами.

Поверхность окисляемого изделия характеризуется положительным потенциалом. Из раствора выделяют химически активные элементы с отрицательным потенциалом. Взаимодействие разнополярных элементов и называется реакцией электролиза (в нашем случае анодирования).

Анодное оксидирование

Протекание реакции анодирования можно выполнить в домашних условиях. Требуется чётко выполнять условия техники безопасности. В реакции участвуют вредные реактивные жидкости и небезопасное напряжение.

Применение анодного оксидирования позволяет создавать защитные плёнки различной толщины. Создание толстых плёнок возможно благодаря применению раствора серной кислоты.

Тонкие плёнки получают в растворах борной или ортофосфорной кислоты. С помощью анодирования можно придать поверхностному слою металла красивые декоративные оттенки. С этой целью процесс проводят в органических кислотах. В качестве таких растворов применяют щавелевую, малеиновую, сульфосалициловую

Специальным процессом анодирования считается микродуговое оксидирование. Оно позволяет получать покрытия, обладающие высокими физическими и механическими характеристиками. К ним относятся: защитные, изоляционные, декоративные, теплостойкие и антикоррозийные свойства. В этом случае оксидирование производится под действием переменного или импульсного тока в специальных ваннах заполненных электролитом. Такими электролитами являются слабощелочные составы.

Анодное оксидирование в домашних условиях

Анодное оксидирование в домашних условиях

Анодирование позволяет получить поверхностный слой, обладающий следующими свойствами:

  • надёжное антикоррозионное покрытие;
  • хорошие электрические изоляторы;
  • тонкий, но стойкий поверхностный слой;
  • оригинальную цветовую гамму.

К анодированию нержавеющей стали требуется специальный подход. Это связано с тем, что такая сталь считается нейтральным (инертным) сплавом. Поэтому на производстве при анодировании большого количества деталей применяют двух этапную процедуру.

На первом этапе анодирование нержавеющей стали производят совместно с другим, более подходящим для этого процесса металлом. Это может быть никель, медь, другой металл или сплав.

Читайте так же:
Фрезер makita rt0700cx2 видео

На втором этапе производят оксидирование непосредственно самой нержавеющей стали. Для упрощения процесса оксидирования сегодня ведутся разработки специальных добавок, так называемых пассивирующих паст. Эти составы ускоряют процесс реакции нержавеющей стали.

Термическое оксидирование

Согласно термину оксидирование происходит при относительно высоких температурах. Величина этого показателя зависит от марки стали. Например, процесс термического оксидирование обычной стали происходит в специальных печах. Внутри создаётся температура, близкая к 350 °С. Класс легированных сталей подвергаются термическому оксидированию при более высоких температурах. Необходимо разогреть заготовку до 700 °С. Обработка продолжается в течение одного часа. Этот процесс получил название воронение стали.

Воронение стали Воронение стали Стальной пистолет после воронения Стальной пистолет после воронения

Плазменное оксидирование

Такое оксидирование проводят в среде с высокой концентрацией кислорода с помощью низкотемпературной плазмы. Плазма создаётся благодаря разрядам, возникающим при подаче токов высокой или сверхвысокой частоты.

Плазменное оксидирование используют для формирования оксидированных плёнок на достаточно небольших поверхностях.

В основном его применяют в электронике и микроэлектронике. С его помощью образуют слои на поверхности полупроводниковых соединений, так называемых p-n переходах. Такие плёнки используют в транзисторах, диодах (в том числе в туннельных диодах), интегральных микросхемах. Кроме этого она используется для повышения светочувствительного эффекта в фотокатодах.

Плазменное оксидирование

Разновидностью плазменного оксидирования является оксидирование с применением высокотемпературной плазмы. Иногда её заменяют на дуговой разряд с повышением температуры до 430 °С и выше. Применение этой технологии позволяет значительно повысить качество образуемых покрытий.

Лазерное оксидирование

Эта технология достаточно сложна и требует специального оборудования. Для проведения оксидирования используют:

  • импульсное лазерное излучение;
  • непрерывное излучение.

В обоих случаях применяются лазерные установки инфракрасного диапазона. За счёт лазерного прогрева верхнего слоя материала удаётся получить достаточно стойкую защитную плёнку. Однако этот метод применяется только для поверхности небольшой площади.

Лазерное оксидирование

Оксидирование своими руками

Организовать процесс оксидирования небольших металлических изделий можно в домашней лаборатории. При точном соблюдении последовательности технологических операций добиваются качественного оксидирования.

Весь процесс следует разделить на три этапа:

  1. Подготовительный этап (включает подготовку необходимого оборудования, реактивов, самой детали).
  2. Этап непосредственного оксидирования.
  3. Завершающий этап (удаление вредных следов химического процесса).

На подготовительном этапе проводят следующие работы:

  • Грубая зачистка поверхности (применяется щётка по металлу, наждачная бумага, полировочная машина с соответствующими дисками).
  • Окончательная механическая полировка поверхности.
  • Снятие жирового налёта и остатков полировки. Его называют декопирование. Он проводится в пяти процентном растворе серной кислоты. Время пребывания обрабатываемой детали в растворе равно одной минуте.
  • Промывание детали. Эту процедуру проводят в тёплой кипячёной воде. Целесообразно её провести несколько раз.
  • Завершающей операцией является так называемое пассирование. Вымытую после обработки деталь, помещают чистую кипячёную воду, в которой предварительно растворяют хозяйственное мыло. Этот раствор вместе с деталью подогревают и доводят до состояния кипения. Процедуру кипения продолжают в течение нескольких минут.

Оксидирование в домашних условиях

Оксидирование в домашних условиях

На этом предварительный этап заканчивается.

Основной этап оксидирования состоит из следующих операций:

  1. В нейтральную посуду (лучше с эмалированным покрытием), заливается вода. В ней растворяют около едкий натр. Объём вещества зависит от количества воды. Целесообразно получить раствор около 5 процентов.
  2. В полученный раствор полностью погружают обрабатываемую деталь.
  3. Раствор с погруженной деталью нагревают до 150 градусов. Практически это процесс кипячения. Он продолжается примерно два часа. Используя инструмент, проверяют качество процесса. Если необходимо время может быть увеличено.

На завершающем этапе с деталью производят следующие операции:

  1. Деталь извлекают из ванны с реактивом.
  2. Укладывают на ровную поверхность, дают её остыть естественным образом (без принудительного охлаждения). Желательно создать условия, ограничивающие контакт с окружающим воздухом.
  3. Визуально проверяют качество полученного оксидирования. Отсутствие непокрытых участков, плотность образованной плёнки, итоговый цвет.

Таким образом, проводить оксидирование можно и в домашних условиях. Главное, соблюдать указанные рекомендации.

2.1 Оксидирование металлов

Оксидирование стали (вороне́ние) — процесс получения на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа толщиной 1-10 мкм. От толщины этого слоя зависит его цвет — т. н. цвета побежалости, сменяющие друг друга по мере роста плёнки

Существуют следующие виды воронения:

щелочное — воронение в щелочных растворах с окислителями при температуре 135—150 °C;

кислотное — воронение в кислых растворах химическим или электрохимическим способами;

Структура покрытия мелкокристаллическая, микропористая. Для придания блеска, а также улучшения защитных свойств окисной плёнки её также пропитывают маслом (минеральным или растительным).

image2.jpeg

Легированную и высоколегированную сталь выдерживают в растворе дольше в полтора раза, чем указано в таблице. В третьем растворе нитрит натрия можно не прибавлять, а взять 25 г нитрата натрия. Раствор № 7 готовят без воды, а нагревают смесь скипидара с серой на водяной бане. Чтобы оксидная пленка на детали сложной формы была одинаковой толщины, ее через каждые 25-30 мин вынимают, всполаскивают водой и погружают снова другим боком.

Читайте так же:
Период колебания пружинного маятника на земле

После оксидирования деталь промывают в горячей воде и погружают на 1-2 мин в раствор хромпика (100—120 г/л), нагретый до температуры 60-70 °С. Можно также промыть деталь в проточной воде, а потом прокипятить на протяжении 3—5 мин в растворе хозяйственного мыла (20-30 г/л). После этого деталь высушивают, смазывают машинным маслом и вытирают. Сталь оксидируют в различные цвета в растворах, состав которых приведено в таблице 2.

image3.jpeg

Табл. 2

Раствор № 4 сначала готовят из двух частей – в половине воды растворяют гипосульфит, а во второй – уксуснокислый свинец. Растворы смешивают, нагревают до кипению, опускают подготовленные к покрытию детали и снова кипятят до появлению синего или темно-синего цвета.

В раствор № 5 деталь не погружают, а мягкой кистью смачивают всю ее поверхность и дают высохнуть. Так повторяют несколько раз, пока поверхность не приобретет желаемый красный цвет. Если при этом появятся ржавые пятна, их осторожно снимают влажной кисточкой и снова наносят раствор.
Раствор № 6 – это электролит, т.е. оксидирование в нем проводят под действием электрического тока плотностью 1-1,5 А/дм2, напряжением б—8 В. Как анод используют свинцовую пластину, площадь которой в 1,5 раза больше площади детали. Закончив оксидирование любым раствором, кроме № 6; детали обрабатывают, как и после оксидирования, в черный цвет, а после электролитического оксидирования (№ 6) их просушивают при температуре 100— 110 ° С.

Оксидирование меди и медных сплавов
Оксидные покрытия на меди используются для чернения и соответственно увеличения светопоглощения деталей оптических приборов, для декоративной отделки деталей, повышения прочности при склеивании. Для оксидирования применяют химический и электрохимический способы.

Электрохимическое оксидирование меди и медных сплавов производят в растворе

Едкого натрий 125. 200 г/л

при /= 80. 90° С и анодной плотности тока 1,5. 2,5 А/дм2.

Длительность процесса 10. 20 мин.

Детали сначала выдерживают в электролите без тока в течение 1. 2 мин, затем включают ток и 3. 5 мин ведут электролиз при плотности тока 0,1. 0,5 А/дм2, после чего повышают ее до номинального значения. Катоды — нержавеющая сталь.

Для химического оксидирования применяют раствор состава г/л:

надсернокислый калий -15. 30 г/л

едкий натрий 50. 100 г/л.

Медные детали погружают в раствор, нагретый до 55. 65° С, на 5. 10 мин. Латунные и бронзовые детали перед оксидированием покрывают слоем меди 3. 4 мкм. Применение растворов, содержащих надсернокислый натрий, нежелательно для тонкостенных деталей, работающих под нагрузкой.
Для оксидирования латуни применяют раствор следующего состава г/л:

углекислая основная медь CuC03 • Си(ОН)2 — 50 г/л,

аммиак (25%-ный) — 200 мл/л.

Температура раствора 18. 25° С,

продолжительность оксидирования 20. 30 мин.

Оксидирование цинка, его сплавов и оцинкованных изделий можно выполнять термически-химическим и химическим способами. При первом способе очищенную и обезжиренную поверхность смачивают раствором, приготовленным из равных частей за массой 25% уксуснокислой меди и 30% уксусной кислоты, и нагревают на протяжении 1-2 мин до температуры 300 °С. Обработку поверхности повторяют дважды.
Для оксидирования химическим способом приготавливают такой раствор, г/л:

Обработка детали длится 30—40 мин при температуре 80—100 °С.

Потом изделие промывают, сушат и смазывают.
Алюминий и его сплавы оксидируют химическим и электрохимическим способами в окислительных растворах (табл.3). При оксидировании на поверхности изделия образовывается антикоррозийная пленка из окиси алюминия, которая может иметь разные цвета, а также, может служить основой, которая хорошо поглощает красители.

image4.jpeg

К раствору № 1 можно прибавить 0,25 части за массой едкого натра, чтобы он глубже проник в металл. После оксидирования деталь погружают на 10-15 мин в 2 %-ной раствор хромового ангидрида температурой 18-20 °С или же промывают ее в воде и кипятят 15-20 мин, чтобы удалить остатки реактивов. Потом деталь сушат. Очень хорошо, если оксидированную поверхность защитить лаком. Оксидируют алюминий до образования пленки с перламутровым блеском так: поверхность изделия очищают от грязи, обезжиривают органическим растворителем и проволочной щеткой (наждачной кожицей № 60 или 80) обрабатывают ее в разных направлениях. Потом деталь нагревают до температуры 80-100 °С, покрывают, нагретым до 90—100 °С 10%-им раствором едкого натрия и сушат на воздухе.

Покрытая прозрачным лаком поверхность не теряет цвета на протяжении трех лет.

ПЕСКОСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА

Пескоструйная обработка

электропроводящий и неэлектропроводящий материал для придания ему определенных свойств: защитных антикоррозийных, защитно-декоративных, декоративных, специальных: антифрикционных, для придания твердости, износостойкости и др.

Читайте так же:
Плазменная резка своими руками из инвертора

Пескоструйная обработка металла – это технология, позволяющая с высокой эффективностью выполнять его очистку с помощью абразива. Ее можно также использовать для изделий и конструкций из любых других материалов. Такая обработка помогает очистить поверхности не только от различных загрязнений, но также от следов коррозии, масляных пятен, остатков формовочных смесей.

Пескоструйная очистка металлоконструкций и поверхностей из других материалов благодаря эффективности данного метода обработки не теряет своей актуальности уже на протяжении длительного времени. Используя данный метод, выполняют качественную очистку не только металлоконструкций, которые необходимо подготовить к дальнейшему окрашиванию, но и фасадов зданий, элементы мостов и других конструкций.

Специалисты различают три степени очистки поверхностей с помощью рассматриваемой технологии:

Легкая очистка, для выполнения которой используется абразивный материал, предполагает, что с поверхности в процессе обработки удалены явные следы коррозии и отслоившаяся окалина. При поверхностном осмотре конструкции, подвергнутые обработке с такой степенью, выглядят относительно чистыми. Очистка средней степени предполагает более тщательную обработку поверхностей. После ее выполнения на достаточно чистых поверхностях все же можно обнаружить незначительные следы окалины и пятна коррозии. Глубокая пескоструйная обработка в полном соответствии со своим определением позволяет идеально очистить поверхности от пятен и загрязнений различной природы. В частности, металлические поверхности, подвергнутые такой обработке, зачищаются практически добела.

Абразивоструйная очистка (так еще называют пескоструйную обработку) позволяет не только удалить с различных поверхностей загрязнения, окалину и ржавчину, но и эффективно обезжирить их. Обезжиривание поверхностей, которое проводится перед их покраской, особенно актуально в том случае, если нанесение лакокрасочного покрытия осуществляется с использованием гальванической технологии или газотермического напыления. Абразивоструйная очистка в этом случае является менее энергоемкой и более дешевой, чем другие технологии. Немаловажным является и то, что этот метод позволяет за короткий промежуток времени обработать поверхности с большой площадью.

Для выполнения операции, позволяющей качественно подготовить автомобильные диски к окрашиванию (и, соответственно, значительно продлить срок службы данных изделий), используется специальная камера, где и проводится обработка. В качестве рабочего материала, который под большим давлением воздействует на обрабатываемую поверхность, используется мелкий песок или специальная металлическая дробь. После выполнения такой обработки поверхность диска грунтуется, и на него наносится лакокрасочное покрытие, которое способно длительное время эксплуатироваться без повреждений.

ХИМИЧЕСКОЕ ФОСФАТИРОВАНИЕ (МАТОВЫЙ СЕРЫЙ ЦВЕТ)

fosfat

Фосфатирование — это обработка металла специальными средствами на основе фосфорнокислых солей, в результате чего на поверхности появляется защитная пленка. Среди вариантов защиты металла от коррозии методом фосфатирования наиболее известна фосфатирующая грунтовка. Также применяются гидроабразивное фосфатирование и химическая обработка металла. Помимо защиты металла, пленка обеспечивает повышенную адгезию (сцепляемость) металла с лакокрасочными материалами.

ТВЕРДЫЙ ХРОМ

хром

Гальваника — это электрохимический метод нанесения металлических и химических покрытий на

электропроводящий и неэлектропроводящий материал для придания ему определенных свойств: защитных антикоррозийных, защитно-декоративных, декоративных, специальных: антифрикционных, для придания твердости, износостойкости и др.

Твердый хром — покрытие, полученное в результате хромирования, которое отличается значительной толщиной финишного слоя. От данного показателя хромового покрытия — его толщины, зависят свойства поверхности и область применения изделий. Защитное покрытие — твердый хром, предполагает слой от 30 мкм до 300 мкм. В отдельных случаях этот показатель может достигать значения в 1 мм.

Твердое хромирование деталей применяют для придания поверхностям изделия упрочняющих свойств.

  • высокая твердость;
  • исключительная износостойкость;
  • малый коэффициент трения.

Покрытие твердый хром применяется как защитный слой изделий, подвергающихся сильному механическому воздействию. Твердое хромирование также применяется как способ придания первоначального размера деталям, которые были деформированы в результате длительной работы. Этим же методом производится подгонка новых изделий, размеры которых незначительно занизила предварительная механическая обработка металла.

В отличие от декоративного хромирования деталей , при котором необходимо предварительное нанесение в качестве основы никелевого или медного слоя, твердый хром наносится непосредственно на металл самого изделия. Поэтому в данном случае гальваническое хромирование производится на поверхности изделий, изготовленных из достаточно твердых металлов. Особенно важной является данная характеристика металла изделия, для тех деталей, поверхность которых будет частично подвергаться высоким нагрузкам.

ХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ (ЧЕРНЕНИЕ)

оксид

Оксидирование представляет собой особый вид процедуры покрытия металлического материала оксидной пленкой. В результате данного процесса на металлической поверхности появляется тонкая пленка, которая выполняет барьерную функцию. Она защищает материала от попадания воздуха и влаги.

Оксидирование металла является одним из самых действенных методов для его защиты от образования на поверхности ржавчины. Пленка покрывает его достаточно плотным слоем. После проведения процедуры все процессы окисления металла полностью прекращаются. В итоге изделия, которые обработаны методом оксидирования, служат дольше и сохраняют свои привлекательные внешние качества на долгие годы.

Читайте так же:
Мини завод по переработке пластиковых бутылок цена

Данная процедура обработки разных видов металлов применяется не только для того, чтобы защитить металлические изделия от коррозии. Данная ее функция известна многим. Однако в некоторых ситуациях она используется для того, чтобы придать металлическому изделию декоративные качества.

Сегодня не редко проводится оксидирование стальных материалов. Они являются подверженными образованию коррозийной пленки. Для обработки стального материала применяется химический вид оксидирования. Он заключается в том, что металла или металлическое изделие погружается в специально приготовленный кислый раствор, который способствует образованию на поверхности стали оксидную пленку. Она обладает небольшой толщиной. Однако у нее высокий уровень прочности.

Перед тем, как металл будет обработан оксидирующим веществом, его тщательным образом подготавливают. Для этого используются специальные средства для удаления загрязнений и жирной пленки.

ЦИНКОВАНИЕ

цинк

Цинкования предназначенный для получения блестящего, либо радужного, защитно-декоративного цинкового покрытия. Процесс дает возможность полностью исключить использование цианистых солей и обеспечивает стабильное получение декоративного цинкового покрытия, которое хорошо поддается хроматированию и обладает повышенной коррозионной стойкостью.

Электролиты, применяемые нами, обладает высокой кроющей и рассеивающей способностью. По этим параметрам он превышает даже цианистые электролиты, что позволяет исключить образование слишком толстого покрытия на краях деталей и непокрытых мест в сквозных и даже глухих отверстиях. Получаемое блестящее цинковое покрытие отличается пластичностью и мелкокристаллической структурой. Предельная толщина получаемого покрытия – до 18 мкм.

  1. Обезжиривание в органических растворителях
  2. Обезжиривание химическое в щелочном растворе
  3. Промывка в горячей воде
  4. Обезжиривание электрохимическое анодное или катодное в щелочном растворе
  5. Промывка в горячей воде
  6. Промывка в холодной воде
  7. Активирование или травление
  8. Промывка в холодной воде
  9. Промывка в холодной воде
  10. Цинкование
  11. Промывка в холодной воде
  12. Осветление в (0,3 — 0,5) %-ном растворе азотной кислоты (может исключаться)
  13. Пассивирование
  14. Промывка в холодной воде
  15. Промывка в теплой воде (температура не более 40 °С)
  16. Сушка (температура не более 60 °С)

Заявка на расчет

Отправьте заявку и менеджер свяжется с Вами в течении 1 часа в рабочее время

Предоставляет услуги металлопокрытий:
гальванические покрытия, цинкование, химическое оксидирование,
химическое фосфатирование, пескоструйная обработка на территории

Способы оксидирования металлов

Ранее считалось, что обработка оксидированием может выполняться только в производственных условиях, используя промышленное оборудование, но интеллектуальное мышление человека доказало, что это не так.

Воронение металла

Отличия обработки металлических изделий дома и на производстве заключаются в разнице применяемых технологий, но преследуют одну и ту же цель.

В результате промышленного процесса оксидирования в верхнем слое металла происходит изменение структуры.

В домашних условиях поверхность стали покрывают специальным веществом, которое способствует изменению оттенка и ее защите.

Особенности химического процесса

Химическая обработка металлической поверхности предусматривает применение растворов и расплавов различных окислителей, например, солей хромовой или азотной кислоты.

Их использование позволяет обеспечить антикоррозийную защиту металлу. При этом обработка может выполняться с помощью как щелочных, так и кислотных составов.

Процесс химического оксидирования щелочным методом происходит при температуре 30-1800, которая определяется типом металла.

Например, химическое оксидирование алюминия и его сплавов выполняют при температуре 80-1000, время обработки составляет 10-20 минут.

Оттенок пленки, образующейся на поверхности цветного металла, зависит от толщины и структуры сплавов.

Если химическое оксидирование алюминия выполнить в щелочном растворе слабой концентрации и при низкой температуре, можно получить тонкую защитную пленку с цветом побежалости.

И наоборот, если сделать для алюминия и его сплавов слишком концентрированный раствор щелочи и использовать высокую температуру обработки, защитное покрытие будет рыхлым.

Большой промежуток оксидирования может обернуться травлением металла.

Обработка сложнолегированной нержавеющей стали (оксидирование стали) происходит за счет применения концентрированного раствора азотной кислоты.

При температуре 18-550 с продолжительностью 15-60 минут.

Особенности анодного оксидирования металла

Анодное окисление металлических изделий в домашних условиях выполняют с использованием электролитных составов под действием постоянного тока.

При этом посудина, в которой будет проводиться анодное оксидирование, не должна быть токопроводящей.

В роли электролита может выступать, разбавленная водой, серная кислота (H2SO4), из расчета 20% на 800 мл воды.

При этом не водой разбавляют кислоту, а кислотой воду. Заменить H2SO4 можно пищевой содой и солью.

Используя алюминиевую подвеску, к аноду прикрепляют подлежащее обработке изделие, к катоду крепят свинцовую пластину.

Если металлическое изделие имеет сложную форму, то используют больше свинцовых элементов.

Расстояние между пластинами и изделием не должно быть больше 90 мм. Температура обработки должна составлять 200, при плотности тока 2-3 Ампер на квадратный дм.

Напряжение, при котором будет осуществляться анодирование, равняется 12-15В, в течение 60 минут.

Читайте так же:
Передаточное отношение редуктора это

Одной из технологий анодирования считается микродуговое окисление, техническим результатом его применения является получение покрытия с выраженными декоративными характеристиками и более высокой защитной способностью.

Микродуговое оксидирование наделяет поверхность цветного металла равномерностью, антикоррозийной стойкостью и микротвердостью.

Компонентами состава служат:

  • вода;
  • H3BO3 (20-30 г/л);
  • калиевая щелочь (4-6 г/л);
  • крахмал (6-12 г/л).

По указанному списку можно сделать электролит в домашних условиях путем обычного смешивания.

Далее микродуговое оксидирование сплавов алюминия выполняют в режиме анод-катод при температуре 25-300.

При плотности тока 15-20 Ампер на квадратный дм, при продолжительности 90-120 минут.

Термическое окисление металлов

Термическое оксидирование железа, сплавов и нержавеющей стали представляет собой процесс, в результате которого на поверхности металлических изделий образуется оксидный пленочный слой.

Термическое оксидирование выполняется в условиях высокого температурного режима с использованием пара или кислорода.

Оборудование, за счет которого осуществляется термическое оксидирование, представляет собой специальные печи.

Поэтому в домашних условиях сделать термическую обработку указанным путем не получится.

Применение печей в технологии оксидирования позволяет исключить использование химикатов, травление, промывку и ряд других процессов.

Температура обработки металлических изделий в термических печах может составлять от 3500 до 7000, в зависимости от типа стали.

Технология оксидирования меди и ее сплавов

Оксидирование меди не сложно выполнить химическим и электрохимическим методом, в результате чего медная поверхность может приобрести разнообразное цветное покрытие.

Для получения медной пленки используют цианистую или кислую жидкость. Хорошие показатели дает оксидирование меди цианистым электролитом.

При этом медные сплавы, в структуре которых присутствуют легирующие металлы, поддаются обработке труднее.

В пример можно привести бронзу, содержащую определенный процент олова, которое способствует защите меди от окислов.

Или сплав бронзы с никелевыми и хромовыми присадками, такой металл еще сложнее обработать.

Бронза с минимальным присутствием цинка, не превышающим 20 %, хорошо поддается обработке, в то время как его большое количество осложняет процесс.

С помощью сернистых составов, чаще всего, выполняют холодное обрабатывание медных скульптур. Как правило, это серная печень, сернистый аммоний и натрий.

Сделать холодное черное с синим оттенком оксидное покрытие позволяет сернистый аммоний. Придать декоративный вид изделию из бронзы и олова можно с помощью серной печени.

Но если использовать ее для окрашивания чистой меди или бронзы и томпака, можно добиться красного оттенка пленочного слоя.

Технология оксидирования серебра

Оксидирование серебра позволяет белому металлу получить синий, черный или фиолетовый оттенок, при этом структура обрабатываемого изделия не подвергается деформации или разрушению.

В домашних условиях сделать обработку серебряных изделий можно с использованием серной печени.

Для приготовления состава в домашних условиях необходимо взять калиевую щелочь и серу (купить ее можно там, где продаются удобрения).

Затем нужно соединить вещества в железной емкости: 1 часть щелочи и 2 части серы, и выдержать состав на огне до полного расплавления.

Периодически смесь необходимо помешивать. Далее готовую серную печень снимают с огня и дают ей остыть.

Когда сплав остынет, его разбивают на кусочки и перекладывают в посуду с плотной крышкой.

Теперь, когда дома есть серная печень, можно заняться обработкой серебра. Нужно взять кусочек сплава, примерно с горошину, положить его в емкость и залить горячей водой.

После того как с помощью помешивания комок растворится, в серную воду кладут серебряное изделие.

Через полчаса серебро начнет менять свой цвет, как уже говорилось выше, белый металл может принять фиолетовый, черный или синий оттенок.

Когда изделие приобретет нужный цвет, его вынимают из жидкости и ополаскивают горячей, теплой и, в завершении, холодной водой.

Технология оксидирования титана

Оксидирование титана обязательная необходимость по причине низкой износостойкости данного типа металла.

Получение оксидной пленки позволяет титановым изделиям приобрести химическую прочность, повысить фрикционные характеристики материала и изменить цвет поверхностного покрытия.

Чтобы провести оксидирование титана применяют чаще всего анодную обработку, так как титан плохо выдерживает воздействие химических растворов в процессе химического оксидирования.

Анодное оксидирование титана предусматривает использование щавелевой, хромовой и прочих кислот или их смесей, а также иных добавок.

Черная оксидная пленка способствует упрочнению поверхностной структуры титановых изделий, является результатом применения технологии анодирования 18-ти % раствором серной кислотой.

В зависимости от режима обработки, защитная пленка приобретает определенную толщину.

Например, если процесс выполняется при температуре 800С, плотность анодного тока составляет 0,5 Ампер с продолжительность обработки в течение 8 часов, пленочный слой будет составлять около 2,5 микрон.

При анодировании в режиме: 100ºС, продолжительность – 2 часа, плотность тока – 1 Ампер – толщина пленки будет равняться 1 микрону.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector