acoperiri protectoare metalice
Principiul protecției împotriva coroziunii prin acoperiri metalice.
Să presupunem că avem nevoie pentru a proteja suprafața de oțel de la coroziune. La formarea elementului este distrus mikrogalvanicheskogo anod metalic (vezi. Fig. 1).
Fig. 1. celule electrochimice coroziune
Prin urmare, este necesar să se selecteze o astfel de acoperire metalică care să protejeze împotriva distrugerii substratului. În ceea ce privește acoperirea anod de fier în condiții atmosferice este zincul. În consecință, în mikrogalvanicheskom închis electrod elementului solubil este zincul. Când acoperirea este deteriorat, cum ar fi zgârieturi, crestăturile (fig. 3), format în cavitatea pătrunde umezeala. Aceasta formează un cuplu galvanic, în care ambii electrozi sunt conectate direct. Electrolitul în acest caz, este o soluție apoasă de săruri conținute într-o umiditate atmosferică. În timpul funcționării mikrogalvanicheskogo element de zinc este distrus păstrând bază. Și pe baza acestor straturi zinc utilizate pe scară largă pentru protejarea articolelor din oțel împotriva coroziunii.
Aplicată și alte metale pentru protecția împotriva coroziunii de suprafață cadmiu, staniu, plumb, crom, nichel și altele.
Acoperiri metalice sunt foarte frecvente, deoarece acestea nu numai că protejează baza de coroziune și pentru a da suprafață o serie de proprietăți importante și utile: rezistenta la uzura, duritate.
Fig. 2. Tipuri de daune coroziune
Fig. 3. Perturbarea stratului de zinc, care protejează fierul
Pentru cablul electric cu un strat de staniu atinge condiții bune pentru lipire. acoperiri metalice lucioase sunt utilizate pe scară largă pentru a îmbunătăți aspectul decorativ al produselor. Cu acoperiri metalice a restabili forma și dimensiunile pieselor uzate.
Metode de aplicare a metalului și a oxidului pokrytiyna metallicheskuyuosnovu.
Există mai multe metode de depunere a unei acoperiri metalice-ically pe părțile de suprafață din metal; Metoda fierbinte (imersie), metoda termomecanică (placare), pulverizare, galvanizare și metode chimice.
Procedeu de acoperire fierbinte la un film prin imersarea elementului într-o baie de metal topit. În acest caz, utilizați metale cu punct de topire scăzut, de exemplu, staniu și plumb. acoperiri la cald aplicat pe produse finite. În aviakonstruktsiyah de multe ori această metodă este folosită pentru cositorire de cabluri. Un dezavantaj important al acestei metode - imposibilitatea de a obține o grosime de acoperire garantată precum și consumul ridicat de metal aplicat.
Metoda termomecanic (placare) este utilizat pentru a proteja metalul de bază al aliajului la coroziune sau alt metal sau aliaj, suficient de stabile pentru a efectelor asupra mediului. Metalul de acoperire compus și bază este preparată prin laminare. Pe foaia de bază (sau alt tip de laminare) a foii subțiri de metal este aplicat un metal protector și laminarea la cald este realizată folosind role. În acest caz, o legătură foarte puternică „a celor două metale, datorită difuziunii reciproce. In aviakonstruktsiyah placare aluminiu pur comercial adesea folosit. Pe aceasta se formează o peliculă de oxid protector care protejează metalul de bază de la coroziune. Grosimea stratului de placare variază de la 3% sau o grosime de metal mai protejat. În aeronave utilizate foi și benzi placate sau dublate.
Pulverizarea (metalizare) - procesul de aplicare a metalului topit pe suprafața articolului. Ea poate fi realizată cu ajutorul aerului comprimat sau un gaz inert. Esența metodei cu aer comprimat este acela că particulele de metal topit care se deplasează cu viteză mare, împreună cu fluxul de aer lovesc suprafața metalului protejat, să adere la ea, formând un strat metalic. In elektrometallizatore (fig. 4) prin intermediul unui fir dispozitiv pecial 2 este introdus în corpul duzei 1, în care un fir cu arc electric 3 este topit și pulverizat de metal sub forma de picaturi TION luat aer comprimat care curge prin tubul de ghidare 4. Nu este avut timp să se solidifice picăturile de metal lichid aderă la suprafața care urmează să fie metalizată părți. Această metodă are două dezavantaje majore. În primul rând, învelișul este poros, ca congelat toamna picătură de metal unul pe celălalt. În al doilea rând, aderența acoperirii în raport cu substratul este destul de slab, astfel încât meniurile fierbinte de volum mic, lovind suprafața rece, se răcește rapid și puternic de difuzie reciprocă nu are timp să apară. În legătură cu această pulverizare cu aer comprimat în industria aeronautică a găsit o utilizare limitată.
Fig. 4. metallizer dispozitiv de circuit
depunerea mai răspândită folosind plasmă. Este format în arc electric, prin care trece un gaz neutru, cum ar fi argon (Fig. 5). Astfel, în jetul de plasmă iese din torță 2. 1, se introduce prin conducta 3 argon. Fluxul de argon este alimentat prin conducta 4 pulbere metalică, pe care vrem să fie pulverizat. Cu jet 5, pulberea este aplicată pe suprafața acoperită de bandă 6. Experiența a arătat că pulverizarea cu plasmă - un mod foarte eficient de metalizare.
Fig. Schema 5. pulverizare utilizând plasma
Fig. 6. Circuitul de detonare pulverizare
Metoda de acoperire galvanică are mai multe poziții în avan sate-comparație cu altele. Natura-electrolitica formează un proprietăți mecanice bune fizico-chimice și: duritate mai mare și rezistență la uzură, porozitate scăzută, rezistență ridicată la coroziune. Atunci când metoda de galvanizare, este posibil să se controleze cu precizie grosimea stratului de acoperire. anumite metale pe termen placată poate fi realizată doar prin această metodă. Deci, el a fost destul de răspândită.
Metoda Principiul de acoperire electroplacare bazată pe utilizarea electrolizei. Ea se bazează pe electrolitic Disse-ciation la care sunt formate electrolit prin dizolvarea unei ioni de sare. Ioni în soluție, precum și molecule muta un aleator ically. La conectarea sursei de alimentare a electrozilor coborâte într-o astfel de soluție, o mișcare îndreptată de ioni încărcați. ioni pozitivi muta spre electrodul negativ - catod, astfel încât acestea sunt numite cationi. ioni negativi - anioni - zhutsya DWI la electrodul pozitiv - anod. Prin urmare, spre deosebire de curentul electric în conductorii metalici care constituie mișcarea electronilor într-o singură direcție, un curent electric în electrolit este o mișcare direcțională a ionilor în soluție de un câmp electric în direcțiile lor: ionii pozitivi spre catod și un anod negativ.
Să considerăm un exemplu specific. Lăsați în soluția de electrolit de sulfat de cupru CuSO 4 (Fig. 7). Baia de placare CuS 1 0 4 bifurcă în doi ioni pozitivi: (Cu ++) și negativă (SO 4 -). Element de acoperire 2 este suspendat pe o tijă 3 care este conectat cu catod. Placa anodică 4 este suspendată pe tija 5. Figura arată cum un ion (cation) potrivit pentru piesa de prelucrat 2. Aici primește electronii care lipsesc, devenind o moleculă neutră Cu. Deoarece acoperirea are loc detalii cupru - cuprare.
Fig. 7. electrolit baie galvanică bazat pe sulfat de cupru
Acoperirea anodic este distrus atunci când o pereche de baze de reținere a coroziunii galvanice.
acoperire Catod protejează baza - previne accesul mediu coroziv pentru a proteja metalul. La ruperea mecanică a stratului protector de nichel (catod) 1 (Fig. 8) este distrus bucata de fier 3 (anod), produse de coroziune 2 pot fi amplasate sub acoperire. În acest caz, este important să nu se deteriora stratul anodic în timpul funcționării.
Fig. 8. Perturbarea fier - anod acoperite cu nichel - catod
Orice placare este ferm conectat la substrat numai în cazul în care acoperă suprafața pregătită cu grijă - curățate de filme impurități, grăsimi, oxid. Prin urmare, zonele de producție pentru prepararea pieselor care urmează să fie acoperite este dat o mulțime de atenție. Curǎțenia tratamentului de suprafață, lipsa de pori, carii și alte leziuni contribuie la formarea de acoperire mai fiabile și durabile.
Placarea permite duritate mare de acoperire, frecare redusă, rezistență ridicată la uzură și rezistență la coroziune. În ciuda faptului că crom se referă la metale electronegative, se poate puternic pasivizat, datorită ceea ce devine proprietăți ale metalelor nobile. Passive capturat strat de oxizi de crom protejează împotriva aburirii.
depunere de crom la catod este realizat dintr-un electrolit care conține o sare care nu este o componentă esențială într-o procese de galvanizare mai mari, și anhidrida cromică. Adesea acoperire crom este poros. Astfel, în sine este crom catod. Înainte de substrat aplicate cromatului cupru și nichel.
Galvanizarea permite să primească acoperirea anod de zinc, din care avantajele sunt descrise mai sus. se aplică pe scară largă astfel de acoperiri din cauza ieftinătate de zinc. Există un număr mare de electroliti, utilizat pentru galvanizare. Cu toate acestea, toate cazurile se aplică aceste sau alte săruri de zinc.
Cadmiul placare este utilizat pentru protecția împotriva coroziunii metalelor feroase. Cadmiul este chimic mai stabil decât zincul. Cu toate acestea, în cazul în care stratul de zinc este aproape întotdeauna anod, cadmiul poate schimba caracterul. În anumite situații, poate fi anod, în timp ce celălalt - catod. acoperire cu cadmiu, care a cauzat mai degrabă plastic utilizarea sa pentru a proteja împotriva coroziunii pieselor racorduri filetate.
Dezavantajul esențial al învelișului de cadmiu prevede că la contactul cu diverși lubrifianți și combustibili care conțin compuși cu sulf, precum și unele materiale plastice care eliberează produse gazoase, cadmiu se prăbușește destul de repede. Acesta este motivul pentru care părțile placate cu cadmiu în aeronavele care nu sunt utilizate în sistemele de combustibil.
Metode de depunere de metal chimice se bazează pe posibilitatea de reducere chimică a ionilor, care conține un metal goale de metal. Cea mai comună metodă de placare cu nichel electroliză. O astfel de acoperire protejează metalul de coroziune.
Principalul avantaj este posibilitatea de depunere de nichel electroless de nichel chiar strat pe părțile de aproape orice configurație și chiar de pe pereții interiori ai țevilor.