Под оксидированием стали понимают процедуру создания на металлических поверхностях оксидной пленки. Данная операция проводится для образования декоративных и защитных покрытий, а также специальных диэлектрических слоев на стальных изделиях.
- Особенности химического оксидирования
- Анодное оксидирование – что оно собой представляет?
- Тонкости термического и плазменного оксидирования
- Как самостоятельно выполнить операцию?
1 Особенности химического оксидирования
Интересующий нас процесс можно выполнить по нескольким технологиям. Оксидирование принято делить на:
- химическое;
- электрохимическое;
- термическое;
- плазменное.
При химическом оксидировании поверхность изделий обрабатывают расплавами либо растворами хроматов, нитратов и других окислителей, что увеличивает антикоррозионную защиту металла. Подобная процедура может выполняться посредством применения щелочных или кислотных композиций.
Оксидирование металла в домашних условиях.
Химическое оксидирование щелочного типа выполняется при температурах от 30 до 180 градусов. Для него используют щелочи и небольшое количество окислителей. После обработки деталей щелочными соединениями их обязательно промывают (весьма тщательно), а затем просушивают. В некоторых случаях заготовки, прошедшие процедуру оксидирования, дополнительно промасливают.
Для кислотной операции обычно применяют композиции, состоящие из 2–3 кислот – соляной, ортофосфорной, азотной, в которые добавляют в незначительных объемах соединения марганца и другие соединения. Температура такого способа оксидирования варьируется в пределах 30–100 градусов. Используется он чаще всего для декорирования и защиты от коррозии ржавления.
Химическое оксидирование любого из двух описанных типов позволяет получать в производственных и в домашних условиях пленки с достаточно высокими защитными характеристиками. При этом электрохимическая процедура предохранения стали от коррозионных явлений считается более эффективной. Именно поэтому химическое оксидирование для стальных изделий используется реже, нежели электрохимическое.
2 Анодное оксидирование – что оно собой представляет?
Анодный процесс (именно так обычно называют оксидирование электрохимического вида) осуществляется в твердых либо жидких электролитах. Он обеспечивает высоконадежные пленки следующих типов:
- тонкослойные покрытия с толщиной от 0,1 до 0,4 микрометров;
- электроизоляционные и износостойкие слои толщиной от 2–3 до 300 микрометров;
- защитные покрытия от 0,3 до 15 микрометров;
- специальные эмалеподобные слои (именуются в среде специалистов эматаль-покрытиями).
При анодировании поверхность окисляемого изделия характеризуется положительным потенциалом. Такая процедура рекомендована для защиты элементов интегральных микросхем, создания на полупроводниковых материалах, сплавах и сталях диэлектрических покрытий. При желании анодирование можно выполнить в домашних условиях, но при четком и безоговорочном соблюдении стандартов техники безопасности, так как для операции используются агрессивные соединения.
Частным случаем анодирования считается методика микродугового оксидирования, которая позволяет получать уникальные покрытия с высокими декоративными, теплостойкими, защитными, изоляционными и антикоррозионными параметрами. Микродуговой процесс осуществляется под действием переменного или импульсного тока в электролитах, имеющих слабощелочной характер.
Рассматриваемый способ нанесения специальных слоев обеспечивает толщину покрытий на уровне 200–250 микрометров. После выполнения операции поверхность изделия внешне похоже на керамику. Микродуговое оксидирование при наличии оборудования нередко производят в домашних условиях. Во время процесса в воздух не выделяется каких-либо опасных для человека веществ. По этой причине микродуговая обработка становится все более популярной среди домашних мастеров.
3 Тонкости термического и плазменного оксидирования
Термический процесс подразумевает, что оксидная пленка формируется на стали в атмосфере водяного пара либо иной кислородсодержащей среде при достаточно высоких температурах. В домашних условиях такую операцию не выполняют, так как она требует использования специальных печей, в которых железо либо низколегированные стали нагревают примерно до 350 градусов.
Если же речь идет об обработке средне- и высоколегированных сталей, температура в печи и вовсе должна равняться 650–700 градусам. Общая длительность термического оксидирования, как правило, составляет около часа.
Практически нереально выполнить в домашних условиях и плазменное оксидирование. Оно производится в низкотемпературной плазме, содержащей кислород. Плазменная среда при этом создается обычно посредством ВЧ- и СВЧ-разрядов, реже применяются разряды постоянного тока. Качество получаемых защитных пленок оксидов при плазменном процессе очень высокое. Поэтому его применяют для нанесения покрытий на ответственные детали:
- кремниевые поверхности;
- полупроводниковые изделия;
- фотокатоды.
4 Как самостоятельно выполнить операцию?
Самый простой способ нанесения защитного покрытия на стальные изделия в домашних условиях не требует особых умений. При желании оксидирование своими руками может выполнить любой. Сначала деталь, которую планируется обработать, полируют либо зачищают. Затем с ее поверхности удаляют окислы (декапируют), используя для этих целей раствор (пятипроцентный) серной кислоты. Изделие помещают в него на 60 секунд.
После ванны с кислотой деталь необходимо промыть в теплой воде и подвергнуть ее пассивированию – пятиминутному кипячению, которое осуществляют в растворе водопроводной воды с 50 граммами обычного хозяйственного мыла (такое количество моющего средства рассчитано на один литр воды). Теперь поверхность полностью готова к оксидированию. Для реализации процедуры следует:
- взять эмалированную емкость, не имеющую царапин и сколов;
- налить в нее воду (один литр) и развести 50 граммов едкого натра;
- поместить емкость на плиту, положить в нее изделие и подогреть смесь до 140–150 градусов.
Через полтора часа деталь можно доставать – оксидирование успешно завершено!
Related Posts via Categories
- Межкристаллитная коррозия – опасная и невидимая
- Снижение скорости коррозии металла
- Чем можно обработать автомобиль от коррозии?
- Причины возникновения ржавчины и защита от коррозии трубопроводов
- Правильное легирование стали
- Как производится антикоррозионная защита металлоконструкций?
- Как остановить процесс коррозии кузова автомобиля?
- Виды коррозии металла и борьба с ней
- Катодная защита от коррозии – все особенности методики
- Питтинговая коррозия – коварный вид разрушения пассивных металлов и сплавов
Источник: tutmet.ru
5 методов оксидирования стали: можно ли применить их в домашних условиях
Оксидирование стали — процесс образования неактивной защитной пленки на поверхности металла. Подробное знакомство с тонкостями проведения процедуры, поможет разобраться какую из них можно выполнить самому.
- 1 Промышленные способы
- 1.1 Химический способ оксидирования стали
- 1.1.1 Горячий метод
- 1.1.2 Холодный метод
- 1.2.1 Способы анодирования
- 2.1 Подготовительные действия
- 2.1.1 Щелочное оксидирование
- 2.1.2 Кислотное оксидирование своими руками
Промышленные способы
Образование оксидной пленки на металлических поверхностях требует соблюдения определенных условий, применения специальных реагентов и растворов. В промышленных масштабах проведение работ осуществляется согласно существующим технологиям.
Химический способ оксидирования стали
Процесс основан на прохождении окислительно-восстановительной реакции. Защитный слой образуется под действием щелочей и солей кислот, выступающих в роли окислителей. Обработка изделий проводится при высоких и низких температурных режимах.
Горячий метод
Образование пленки осуществляется щелочным или кислым способом. В отсутствие щелочей процесс протекает 30 минут при температуре 98 – 100°C. Реагентом служат смеси, состоящие из фосфорной кислоты и азотнокислых солей кальция или бария. Защитная пленка, образуется из оксида железа и фосфатов.
Холодный метод
- Метод подходит для деталей из разных видов сталей и чугунов: углеродистых и легированных, холодного и горячего проката, после ковки или штамповки и порошковых металлов.
- Отсутствуют затраты на разогрев ванны и поддержание температурного режима, приобретение и установку контрольно-измерительных приборов и мощной вентиляции помещений.
- Сохраняются размеры и прочностные характеристики обрабатываемых деталей.
- Отсутствует темный легко удаляемый налет и улучшается товарный вид. Обрабатываемые поверхности приобретают насыщенный черный цвет.
- Высокий уровень антикоррозионной защиты.
- Увеличивается производительность за счет сокращения времени на оксидирование с 30 минут до 55 секунд.
- Корректировка концентрации рабочего раствора не требует остановки процесса.
После образования защитного слоя изделия хорошо промываются, сушатся и подвергаются промасливанию. Обработка маслом повышает антикоррозионные свойства, износостойкость покрытия и придает ему насыщенный черный цвет. Оксидное покрытие, не пропитанное маслами покрывают краской.
Анодное оксидирование стали
В основе метода лежит электрохимическая реакция. Образование оксидного слоя происходит благодаря анодной поляризации в жидких или твердых электролитах. В отличие от гальванической обработки при анодировании не применяются вспомогательные составы на основе цинка и хрома. Пленка образуется из элементов, входящих в состав обрабатываемой поверхности.
Электрохимический способ поддается регулировке. Это позволяет создать прочное покрытие с одинаковой толщиной по всей площади.
Данная технология подходит для поверхностей с высокой адгезией. В результате анодирования получают два вида оксидных слоев. При использовании кислых электролитов образуется пористая пленка. На нее впоследствии наносят лакокрасочное покрытие. В нейтральных растворах получается барьерная защита, не требующая дополнительной обработки.
Способы анодирования
При проведении электрохимического оксидирования учитывается сорт стали и состав сплава. Создание защитного слоя проводится несколькими способами.
Теплый метод. Его можно отнести к подготовительному этапу, за которым последует дополнительная обработка. При температуре в пределах 50°C образуется пористая поверхность. Прочность и антикоррозионную стойкость она приобретает после нанесения слоя краски.
Холодный метод. Для поддержания температурного режима в пределах 5°C по всему объему электролита проводят непрерывную циркуляцию. К достоинствам способа относится высокая скорость образования оксидной пленки. На растворение металла требуется больше времени, что позволяет сохранить размеры обрабатываемых изделий.
Твердое анодирование. Особенность данного метода заключается в использовании нескольких электролитов. Состав повышает прочность пленки, стойкость стали к коррозии и к воздействию агрессивных сред.
- Оксидная пленка надежно защищает от воздействия влаги, кислот и щелочей.
- Высокая прочность оксидного слоя повышает стойкость стали к механическим воздействиям
- Анодированное покрытие обладает диэлектрическими свойствами.
- Изделия из обработанного металла соответствуют всем нормам экологической безопасности.
- На посуде, обработанной данным способом, образуется не пригорающее покрытие.
- Анодирование повышает декоративные качества стали. Добавление в электролит солей позволяет изменить цвет металла. Окрашенные изделия приобретают глубокие ровные оттенки.
- Электрохимическое оксидирование позволяет скрыть царапины, потертости и другие дефекты поверхности металла.
Термический способ
Процесс протекает в специальных печах с использованием водяного пара или кислорода. Данный метод исключает использование химикатов. Обработка деталей производится при строгом соблюдении температурных режимов. Они зависят от химического состава металла и марки стали. Толщина образовавшегося защитного слоя не превышает 2 микрона.
Низколегированные марки стали, и железо выдерживают в печах при 300-350 °С. Данный метод подходит для воронения стрелкового оружия и декоративной отделки металла.
Легированные стали оксидируют при температуре 700 °С. в течение 60 минут. Толщина образованной защитной пленки составляет 1 — 1,5 микрона. Способ позволяет сохранить размеры обрабатываемых изделий.
Магнитные сплавы железа и никеля прокаливают в течение полутора часов при температуре от 400 до 800°С. Таким образом происходит образование диэлектрических плёнок полупроводников.
Термическим оксидированием создают защитный слой на изделиях из кремния, используемых в электронике. Процедура проводится при повышенном давлении и температуре от 800 до 1200 °С.
Плазменное электролитическое оксидирование
Процесс заключается в поверхностной обработке металлов и сплавов при низких температурах в кислородной среде. Он основан на традиционном анодировании. Отличием способа является действие микроразрядов высокой и сверхвысокой частоты на обрабатываемую поверхность. Их термическое и плазмохимическое влияние на используемый электролит приводит к формированию оксидного слоя.
Методика позволяет получить слой с многофункциональной защитой поверхностей. В результате обработки образуются оксидные пленки с высокими декоративными показателями, повышенной изоляционной, коррозионной и тепловой стойкостью.
Толщина покрытия составляет 200 – 250 мкм. Детали, обработанные плазменным способом, применяются в полупроводниковых соединениях, диодах, транзисторах и интегральных микросхемах. Их используют для повышения чувствительности в фотокатодах.
Лазерное оксидирование
Образование защитного слоя в данном случае происходит под воздействием лазерного луча. Изделие погружается под заданный слой воды. Плотность потока, продолжительность процесса и величина энергии лазерного излучения подбирается так, чтобы в процессе оксидирования нагрев поверхности металла не превысил температуру перехода воды в пар.
При обработке используют импульсный, непрерывный и точечный режим воздействия лучей на металл. Установки, используемые для оксидации, работают в инфракрасном диапазоне.
- Метод позволяет регулировать толщину и сохранить технические характеристики деталей.
- В результате обработки повышается коррозионная стойкость, прочность и долговечность изделий.
- Значительно увеличиваются диэлектрические свойства и декоративные качества.
- Снижается коробление при обработке сложных по форме, тонкостенных и труднодоступных участков.
- Расширяется количество металлов и сплавов, пригодных для данного вида оксидирования.
- Повышается скорость процесса без приближения к критическим значениям температур.
Оксидирование стали в домашних условиях
Повысить прочность металлических изделий и улучшить их декоративные качества можно своими руками. Стоит учитывать, что покрытие будет уступать по качеству защитным слоям, полученным при промышленном процессе.
Подготовительные действия
- Обеспечивается хорошая приточно-вытяжная вентиляция. Над местом проведения работ рекомендуется установить зонд.
- Подготавливается рабочая емкость для полного погружения детали.
- Изготавливается емкость из стекла, пластика или фаянса. Она необходима для приготовления растворов, нейтрализующих кислоту и щелочь.
- Приобретаются защитные средства: резиновые перчатки, респиратор, очки для работы с химреактивами, брезентовые фартук.
Соблюдение правил техники безопасности поможет провести оксидирование без травм, ожогов и убережет от вредного действия паров кислот и щелочей. Приобрести предметы индивидуальной защиты можно в магазинах рабочей одежды.
Щелочное оксидирование
Использование данного метода – самый простой способ нанесения оксидного слоя в домашних условиях. Для обработки изделия массой до 1 килограмма потребуется 100 г каустической соды и 30 г натриевой селитры.
- В 1 литре воды растворяют 1кг каустика и 300 г селитры. Пропорции меняются в зависимости от требуемого объема реагента.
- Обрабатываемую деталь помещают в емкость с приготовленной смесью. В растворе, разогретом до 140⁰С, выдерживают изделие в течение 30 минут.
- После завершения процедуры проводят промывку от остатков рабочей смеси.
- Очищенную деталь пропитывают машинным маслом и протирают ветошью.
Для выполнения оксидирования можно использовать растворы едкого калия или натрия. Содержание реагента в 1 литре воды должно быть не меньше 700 граммов. Процедура проводится по аналогии.
Равномерный слой оксидной пленки можно получить, если обрабатываемое изделие полностью находится в растворе. Для этого необходимо поддерживать постоянный уровень жидкости.
Кислотное оксидирование своими руками
Перед началом работ поверхность детали тщательно очищается, с нее удаляются все загрязнения и налет. После очистки проводится обезжиривание с помощью водки, чистого спирта или растворителя.
- Изделие помещают на 1 минуту в емкость с серной кислотой 5% концентрации. По истечении времени деталь промывают в кипяченой воде. Процедуру повторяют 2-3 раза.
- Обрабатываемый материал несколько минут кипятят в растворе хозяйственного мыла.
- Готовое изделие промывают, сушат и протирают машинным маслом. Его излишки удаляют ветошью.
После правильно выполненного оксидирования металлическая поверхность должна поменять цвет.
При отсутствии серной кислоты можно использовать смесь лимонной и щавелевой кислот. На 1 литр раствора берут по 2 грамма того и другого реагента. Кипячение в нем продолжают 20 минут. Обработанную деталь промывают слабощелочным раствором и пропитывают машинным маслом.
Заключение
Оксидирование – один из самых действенных методов повышения антикоррозионной стойкости стали. За счет образования плотного защитного увеличивается прочность и долговечность изделий, повышаются диэлектрические свойства и декоративные качества.
Существуют доступные способы проведения работы в домашних условиях. Соблюдение правил работы с агрессивными веществами, и выполнение инструкций поможет без проблем провести процедуру самостоятельно.
- Справочник металлурга и химика цветной металлопромышленности. Часть вторая / Д. Лиддель. — М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии
- Окрашивание полимерных материалов / А. Мюллер. — М.: Профессия, 2007.
- Химическая технология переработки редкометального сырья Кольского полуострова. — М.: Наука
- Статья на Википедии
Источник: martensit.ru
5 методов оксидирования стали: можно ли применить их в домашних условиях
Коррозия сопровождает металлы на всех этапах их служения человеку. Существует немало различных способов, чтобы спасти металлические изделия от коррозионного разрушения. Один из способов защиты металл сам подсказал человеку. На поверхности «голого» металла со временем образуется тонкая оксидная пленка – прочное покрытие, которое предохраняет его от агрессивного воздействия внешней среды.
Однако помимо такого естественного окисления на воздухе оксидные пленки на поверхности стали, желез, алюминия, чугуна можно получать и другими более быстрыми способами. Самый простой – это поместить образец в печь (термическое оксидирование). Также существует химический и электрохимический способ.
Как выполняется химическое оксидирование промасливанием?
Как и другие методы обработки, этот процесс предполагает намеренное окисление поверхностного слоя изделий в специальных растворах. Оксидирование проходит в несколько этапов, первым из которых является очистка и обезжиривание деталей. Она включает в себя химическую обработку, горячую и холодную промывку, травление.
Следующий этап — это собственно оксидирование. На данном этапе обработанные и отсортированные детали погружаются в специальную ванну, наполненную раствором, состоящим из концентрированного щелочного раствора, железа и воды. На всем протяжении этого этапа поддерживается определенная температура. После этого происходит повторная промывка и просушка.
Завершающий этап — это пропитка сухих деталей промышленным маслом. Этот процесс является решающим, так как без него поверхность будет обладать высокой пористостью и не сможет обеспечить необходимого уровня защиты.
Гальваническое покрытие хим.окс.прм может применяться практически для всех видов металлических изделий. Наиболее часто обработке подвергаются:
- метизы;
- крепежные элементы;
- такелаж;
- скобяные изделия;
- сборочные единицы;
- пруточные детали и так далее.
Зачастую воронение применяют для улучшения внешнего вида декоративных элементов. В результате нанесения дополнительного защитного покрытия поверхность детали приобретает глубокий темный цвет, который не бликует.
Водные растворы и смеси для химического оксидирования и окрашивания стали.
Водные растворы и смеси для химического оксидирования и окрашивания металлов.
Водные растворы и смеси для химического оксидирования и окрашивания стали.
Процесс окрашивания или оксидирования металлов и сплавов заключается в следующем:
- Перед оксидированием деталь шлифуется или полируется. (механически и/или химически)
- Обработанную деталь обезжиривают в одном из водных растворов,
- Затем деталь декапируют = обезжиривают и активируют в одном из перечисленных в данном разделе растворов.
- Оксидирование (окрашивание) . Описано в табличках ниже.
- чистая азотная кислота 1,4 г/см3 = 0,71 см3/г
- чистая серная кислота 1,84 г/см3 = 0,54 см3/г
- чистая соляная кислота 1,19 г/см3 = 0,84 см3/г
- чистая ортофосфорная кислота 1,7 г/см3 = 0,59 х см3/г
- чистая уксусная кислота 1,05 г/см3 =0,95 см3/г
Составы растворов для декапирования
| Составы растворов для декапирования стали | г/л | Температура раствора | Время обработки |
| Состав 1 : | |||
| Серная кислота | 30-50 | 20°С | 20-60 с |
| Состав 2: | |||
| Соляная кислота | 20-45 | 20°С | 15-40 с |
| Состав 3 : | |||
| Серная кислота | 50-80 | 20°С | 8- 10 с |
| Соляная кислота | 20-30 | ||
Составы растворов для чернения = воронения («окрашивания» в черный цвет) стали:
Сперва для интереса приведем рецепт воронения стали, известный уже в древности. Панкуха, конечно, но просто: нагреваем стальную деталь до 220-325°С и смазываем ее конпляным маслом.
- их обрабатывают в течение 15 мин в растворе двухромовокислого калия = бихромата калия = калиевого хромпика = K2Cr2O7в воде : 120 г/л при температуре 60°С.
- Затем детали промывают, сушат и покрывают любым нейтральным машинным маслом.
Составы растворов для окрашивания стали в голубой цвет:
| Составы растворов для окрашивания стали в голубой цвет: | г/л (воды) | Температура раствора и время обработки |
| Состав 1: | ||
| Соляная кислота | 30 | 20-25°С / до 12 часов |
| Хлорид железа(III) = хлорное железо = FeCl3 | 30 | |
| Нитрат ртути (II) = ртуть азотнокислая = 2Hg(NO3)2 | 30 | |
| Этиловый спирт= этанол = метилкарбинол = винный спирт = C2H5OH (да, это он…) | 120 | |
| Состав 2: | ||
| Натрия гидросульфит = натрий гидросернистый = sodium hydrogen sulphite = пищевая добавка = E222 = NaHSO | 120 | 90-100°С / 20-30 мин |
| Ацетат свинца(II) = свинцовый сахар = свинец уксуснокислый = Pb(CH3COO)2 | 30 | |
Составы растворов для окрашивания стали в синий цвет:
| Составы растворов для окрашивания стали в голубой цвет: | г/л (воды) | Температура раствора и время обработки |
| Состав 1: | ||
| Ацетат свинца(II) = свинцовый сахар = свинец уксуснокислый = Pb(CH3COO)2 | 15-20 | 80°С / интенсивность цвета зависит от времени обработки |
| Тиосульфат натрия = sodium thiosulfate = антихлор = гипосульфит натрия= сульфидотриоксосульфат натрия = Na2S2O3 | 60 | |
| Уксусная кислота (чистая = ледяная) | 15-30 | |
Преимущества химического оксидирования промасливанием
Гальваническое покрытие хим.окс.прм улучшает физические свойства изделий:
- Делает их более устойчивыми к коррозии.
- Повышает адгезию лакокрасочных материалов.
- Увеличивает износостойкость.
- Черное покрытие не дает бликов.
- Улучшается внешний вид изделия.
При этом дополнительный слой, возникающий в результате обработки, не изменяет внешний вид и размеры детали.
После воронения изделие не подлежит пайке и сварке.
В качестве отдельного преимущества можно отметить и доступную стоимость работ по химическому оксидированию промасливанием.
Где используются обработанные изделия
Иногда способа обработки с помощью щелочных и окислительных средств достаточно. Эстетически привлекательно смотрятся кованные ограды и заборы, которые не окрашены цветной краской, а обработаны химическим, термическим или электрохимическим способом.
Данный способ отделки металлических изделий используется для того, чтобы:
- Защитить поверхность от образования коррозии, когда изделие используется в строительных целях. Даже когда не производится прямое негативное воздействие на металлический предмет, защита такого рода просто необходима.
- Защитить поверхности от агрессивных воздействий внешней среды, например, заборы, решетки на окна, столбы и металлические детали декора зданий.
- Сформировать слой, который образует электроизоляционный щит. Это применимо в технике и постройках, которые должны обезопасить человека от воздействий электрического тока.
- Изменить эстетические или декоративные свойства, если нет желания окрашивать детали, изменяя их уникальный рельеф.
Используются такие изделия и детали в быту, строительстве, ювелирном деле. Увеличить стойкость можно с помощью вспомогательного покрытия – лакокрасящего средства.
Часто воронения становится достаточно. Деталь приобретает темные оттенки с характерным отливом. Дополнительные способы отделки позволяют варьировать цветовую гамму.
В любом случае, оксидирование металлических изделий и деталей просто необходимо для того, чтобы сохранить их положительные характеристики. Производится процедура в домашних и заводских условиях, с соблюдением специфических технологий работы. Необходимы и вспомогательные вещества: окислитель и щелочь. Правильный температурный режим и достаточное время выдержки приведут к качественному воронению металла любого сплава.
Мастер-классы по оксидированию на дому (2 видео)
Оксидированный металл (20 фото)
Химическое оксидирование — Хим.окс
Нужно оксидирование металла? В этом разделе нашего он-лайн каталога собраны все виды оксидных покрытий, которые производит НПП Электрохимия.
Группа объединяет процессы получения оксидов на стали и алюминии.
• Горячее оксидирование стали (воронение) выполняется в высокотемпературных растворах. Полученные покрытия обладают хорошей износостойкостью, но не всегда глубоко-черным цветом, особенно на легированных сталях. Хорошо подходят под окраску.
• Холодное чернение с точки зрения механизма процесса более сложное. Защитная способность покрытия ниже, но цвет насыщеннее. Под окраску не подходит.
• Термическое оксидирование стали выполняется путем нагрева на воздухе. При этом, в зависимости от температуры, получаются разные по составу и цвету покрытия — от коричневого до темно-синего (воронение).
• Химическое оксидирование алюминия применяется как дешевый способ повысить его коррозионную стойкость, а также как грунт под окраску. Группа содержит оксидно-фторидные и оксидно-фосфатные покрытия. Первые тонкие, проводят электрический ток. Вторые являются диэлектриком и толще.
ХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ СТАЛИ С ПРОМАСЛИВАНИЕМ (ЧЕРНЕНИЕ)
Обозначение:
Хим.Окс.прм
Синонимы:
чернение, воронение, холодное оксидирование.
от 10 руб. за дм2
Химическое оксидирование является защитно-декоративным покрытием для стали. В сочетании с промасливанием в индустриальных маслах, водных эмульсиях или полимерах обладает хорошими эксплуатационными характеристиками. Без пропитки не применяется. Мы используем специальное покрытие деталей перед оксидированием и, в таком двухслойном исполнении, оно отличается повышенной износостойкостью и антикоррозионными свойствами, по сравнению с традиционным чернением стали
ОКСИДНО-ФТОРИДНОЕ ПОКРЫТИЕ АЛЮМИНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОЕ (ХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ)
Обозначение:
Хим.Окс.э.
Синонимы:
оксидирование электропроводное, оксидирование под окраску, желтое химическое оксидное покрытие.
от 10 руб. за дм2.
Электропроводное химическое оксидирование алюминия обеспечивает
защиту от коррозии с сохранением электропроводности (в отличие от других оксидных покрытий). Оксидирование также улучшает внешний вид деталей и значительно увеличивает прочность сцепления лакокрасочных покрытий с основой.
ОКСИДНО-ФОСФАТНОЕ ПОКРЫТИЕ АЛЮМИНИЯ (ХИМИЧЕСКОЕ ФОСФАТИРОВАНИЕ)
Обозначение:
Хим.Окс
Синонимы:
Химическая оксидировка, фосфатирование алюминия электроизоляционное.
от 10 руб. за дм2.
Химическое оксидирование алюминия обеспечивает защиту от коррозии, умеренные электроизоляционные свойства, улучшение внешнего вида, улучшение сцепления лакокрасочных покрытий с основой. Оксидно-фосфатное покрытие обладает лучшей износостойкостью, чем оксидно-фторидное за счет большей толщины. Дополнительное промасливание увеличивает коррозионную и износостойкость, а также насыщенность цвета.
Источник: elektroklub-nn.ru
Оксидирование
Данная процедура встречается достаточно частою. Для нее используется:
Анодное оксидирование алюминия
Химическое оксидирование алюминия
Электрохимическое оксидирование алюминия
В результате после обработки металл получает небольшой слой оксидной пленки, которая обладает отличными защитными качествами.
Сама процедура не отнимает много времени. Она проводится после предварительной подготовки металла. Его поверхность должна быть чистой и обезжиренной, чтобы оксидная пленка имела лучшее сцепление с алюминием.
Для алюминия применяется еще технология под название цветное оксидирование алюминия. Благодаря этому на поверхности металла образуется пленка определенного цвета. Этот процесс носит декоративный характер. Эффект от этого метода длится достаточно продолжительный период времени.
Оксидирование стали
Сегодня не редко проводится оксидирование стальных изделий. Они являются подверженными образованию коррозийной пленки.
Химическое оксидирование стали
Для обработки стального материала применяется химический вид оксидирования. Он заключается в том, что сталь 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.
Оксидирование титана
Как известно такой металл, как титан и его сплавы обладают низким уровнем износостойкости. Для того чтобы металл приобрел прочность и твердость применяются разные методы. Одним из них является оксидирование. Благодаря нему на поверхности металла появляется защитная пленка, которая увеличивает прочность титана в разы.
Таблица 1. Оксидирование металла — подготовка поверхности.
| Состав, массовая доля, % | |||
| серная кислота (плотность 1,8 г/см3) | — | 90—92 | 20—30 |
| азотная кислота (плотность 1,4 г/см3) | 95-97 | 5-6 | 40—60 |
| фтористоводородная кислота или ее соли | 3-5 | 0,5—1 | 10—12 |
| Рабочая температура, К | 290—300 | 290—300 | 290—300 |
| Выдержка, мин | 0,1—0,2 | 1—2 | 0,2—0,3 |
Технология оксидирования
Технология заключается в том, чтобы создать такие условия, чтобы на металлической поверхности образовалась оксидная пленка, предотвращающая проникновение кислорода и воды. Для этого используются специализированные растворы и подводится электрический ток при необходимости. Процесс может проводиться и холодным методом и горячим. Выбор метода зависит от вида металла.
Перед началом процедуры все металлы проходят подготовку. Это является первым этапом. На нем с поверхности удаляются все загрязнения. Также она обезжиривается.
Затем металл опускают в ту или иную среду и под действием внешних агрессивных условий определенного вида на них образуется плотная оксидная пленка.
Виды оксидирования
Сегодня используется большое количество видов. Они представлены следующими категориями:
Анодное оксидирование
Этот вид является достаточно распространенным. Он представляет собой образование на металле оксидной пленки для предотвращения появления коррозии методом их поляризации их анодов в среде, которая создается при помощи подключения электрического тока. Данный метод применяется для таких металлов, как алюминий, магний, титан.
Микродуговое оксидирование
Данная процедура заключается в том, что оксиды многих метало, которые были получены методом электрохимического окисления, подвергаются химической модификации с использованием электрического тока. Благодаря периодически возникающим электрическим импульсам на поверхности металлов появляется плотная пленка, которая служит надежной защитой от появления коррозии. Данная процедура носит еще одно название плазменно-электролитическое оксидирование. Оно используется лишь на небольшом количестве предприятий.
Холодное оксидирование
Эта процедура применяется только по отношению к стальным материалам разного типа. Ее еще называют чернением.
Щелочное оксидирование
Сегодня не редко для обработки металлов используется щелочная среда. Для проведения данного процесса идеально подходят поверхности из стали. Технология проведения щелочного оксидирования предусматривает изготовление щелочной среды для того, чтобы при взаимодействии с металлом на его поверхности в результате взаимодействия образовалась оксидная пленка.
Низкотемпературное оксидирование
Данный вид процесса образования оксидной пленки является нейтральным. В процесс используется метод нагревания до невысоких температур, что обеспечивает покрытие металла слабой оксидной пленкой.
Электрохимическое оксидирование
Этой процедуре подвергаются разные виды металлов. Металлы погружаются в среду электролита.
Таблица 2. Составы растворов для декапирования.
| Состав 1 : | ||
| Азотная кислота 10-15% раствор (по объему) | 20°С | 5-15 с |
Таблица 3. Составы растворов для окрашивания алюминия в черный цвет.
| Состав 1: | ||
| Молибдат аммония = молибденовокислый аммоний = ammonium molybdate = парамолибдат аммония= (NH4)6Mo7O24 | 10-20 | 90-100°С / 2-10 мин |
| Хлорид аммония = хлористый аммоний = NH4Cl | 5- 15 | |
Таблица 4. Составы растворов для окрашивания алюминия в серый цвет.
| Состав 1: | ||
| Оксид мышьяка (III) = триокись мышьяка = трехокись мышьяка = arsenic trioxide As2O3 | 70-75 | Кипение / 1-2 мин |
| Кальцинированная сода = карбонат натрия = натрий углекислый . Химическая формула, Na2CO3 | 70-75 | |
Таблица 5. Составы растворов для окрашивания алюминия в зеленый цвет.
| Состав 1: | ||
| Ортофосфорная кислота | 40-50 | 20-40°С / 5-7 мин |
| Кислый фтористый калий = калий бифторид = калий гидрофорид = kalium bifluoratum = potassium bifluoride = kaliumbifluorid = KHF2 | 3-5 | |
| Хромовый ангидрид = оксид хрома(VI) = трёхокись хрома = CrO3 (весьма химически активное вещество, способен вызвать при соприкосновении с органическими веществами возгорания и взрывы) | 5-7 | |
Таблица 6. Составы растворов для окрашивания алюминия в оранжевый цвет.
| Состав 1: | ||
| Хромовый ангидрид = оксид хрома(VI) = трёхокись хрома = CrO3 (весьма химически активное вещество, способен вызвать при соприкосновении с органическими веществами возгорания и взрывы) | 3-5 | 20-40°С / 8-10 мин |
| Фторсиликат натрия = кремнефтористый натрий = Na2SiF6 | 3-5 | |
Таблица 7. Составы растворов для окрашивания алюминия в желто-коричневый цвет.
| Состав 1: | ||
| Кальцинированная сода = карбонат натрия = натрий углекислый . Химическая формула, Na2CO3 | 40-50 | 80-100°С / 3-20 мин |
| Натрия хромат = хромовокислый натрий = Na2CrO4 | 10-15 | |
| Гидроксид натрия = каустическая сода = каустик = Едкий натр = едкая щёлочь. Химическая формула NaOH | 2-2,5 | |
Статьи по теме
Антикоррозионные средства
Антикоррозионные пигменты классифицируются на: цинковые крона, алюминий три-полифосфаты и слюдянистую окись железа.
Защита трубопроводов от коррозии
Сегодня без разных видов трубопроводов невозможно представить себе жизнью Они находятся практически в каждом населенном пункте и обеспечивают коммуникации. Производств труб для прокладки под землей осуществляется из металлов самых разных типов.
Процесс коррозии
В современном мире из металлов самых разных видов производится большое количество продукции. Металлические материалы присутствуют в разных отраслях промышленности в виде станков и машин, инструментов.
Оксидированная медь
Обращает на себя внимание тот факт, что крыши многих старинных сооружений, изготовленные из меди, хорошо сохранились до сегодняшнего дня. Всё дело в том, что медь естественным образом подвергается окислению.
Источник: lkmprom.ru