 |
Реклама. ООО "ГК "Велунд Сталь НН" ИНН 5262389270 Erid: 2SDnjdZde8T
| |
Пассивирование
Пассивирование поверхности стальных изделий с целью некоторого повышения стойкости их к воздействию окружающей среды проводят в кислых или щелочных растворах, к которым часто добавляют окислители - хроматы, бихроматы. Эффективность такой антикоррозионной обработки определяется как составом раствора, так и составом обрабатываемого металла и состоянием его поверхности. Наибольший положительный эффект достигается при обработке высоколегированных сталей, в особенности хромоникелевых типа 12Х18Н10Т. Защитная способность пассивирующих пленок на углеродистых сталях значительно ниже, и поэтому для них такая обработка может служить лишь как способ кратковременной защиты при хранении изделий.
Для химического пассивирования легированных сталей рекомендуются концентрированные растворы азотной кислоты. При использовании более разбавленных растворов в них вводят бихромат калия или натрия. Углеродистые стали обрабатывают в фосфорнокислых или слабощелочных бихроматных растворах. Повышение температуры растворов интенсифицирует процесс пассивирования и позволяет уменьшить его продолжительность.
В табл. 3 приведены составы растворов и режимы пассивирования черных металлов. Растворы 1, 2, 3 используют для обработки высоколегированных коррозионно-стойких сталей, в особенности аустенит-ного класса. Растворы 4 и 5 пригодны для сталей ферритного класса типов Х17Н2, 1X13, растворы 6 и 7 - для углеродистых сталей, 7 - среднелегированных сталей. Раствор 4 неприемлем для обработки деталей, имеющих паяные соединения. Бихромат калия может быть заменен бихроматом натрия.
Пассивирование холоднокатаной стали можно вести электрохимически в растворе, содержащем 20-25 г/л двухромовокислого калия, 20-25 г/л трехзамещенного фосфата натрия, 5 г/л гидроксида натрия, при температуре 80-85 °С, анодной плотности тока 8-10 А/дм2 в течение 5-10 с.
Для приготовления пассивирующих растворов следует применять дистиллированную или конденсатную воду и химикаты квалификации не ниже марки «Ч».
По литературным сведениям, положительных результатов можно достигнуть, применяя многоступенчатую обработку по следующей схеме: сначала стальные детали обрабатывают в течение 30 мин в 5 %-ном растворе гидроксида натрия при температуре 70-90 °С. Затем после промывки в воде их пассивируют в течение часа в азотнокислом растворе, содержащем бихромат. Для обработки сталей фер-ритного и мартенситного классов используют раствор, содержащий 20 % азотной кислоты и 2 % двухромовокислого калия; для обработки сталей аустенитного класса применяют 20 %-ный раствор азотной кислоты, а сталей с высоким содержанием углерода и хрома - 50 %-ный раствор азотной кислоты. Температура растворов во всех случаях 55-60 °С. После пассивирования детали обрабатывают в течение 15-20 мин в горячем растворе гидроксида натрия, промывают и просушивают. Предполагается, что первоначальная обработка в щелочном растворе способствует очистке поверхности металла, благодаря чему последующее пассирование оказывается более эффективным.
Обработка стали в указанных пассивирующих растворах не сопровождается заметным выделением газов. Начало газовыделения свидетельствует о том, что происходит травление металла, которое препятствует образованию на нем пассивирующей пленки.
После обработки деталей в кислых пассивирующих растворах и промывки в проточной воде проводят нейтрализацию остатков кислоты в 2-3 %-ном растворе аммиака. Для этой же цели предложено использовать раствор, содержащий 25-30 г/л олеиновой кислоты и 2-4 г/л гидроксида натрия. Точное количество гидроксида натрия устанавливают с учетом кислотного числа олеиновой кислоты. Обработку ведут при 80-90 °С в течение 2-3 мин.
Весьма эффективным способом пассивирования поверхности стали является электрохимическое или химическое полирование. Наши исследования показали, что анодная обработка в полировочном электролите высоколегированных сталей значительно больше повышает их стойкость против коррозии, чем указанные выше способы химического пассивирования.
Защитная способность оксидных пленок, полученных в процессе анодного полирования, может быть повышена последующей обработкой изделий в 10 %-ном растворе гидроксида натрия в течение 15-20 мин при температуре 50-60 ° С. При такой обработке уменьшается пористость пассивирующих пленок. Электрохимически полированные изделия из стали 12Х18Н10Т могут успешно эксплуатироваться в жестких и особо жестких климатических условиях.
Для защиты от коррозии изделий из углеродистых и легированных сталей при межоперационном хранении широко используются растворы нитрита натрия. Слабоконцетрированные растворы содержат 5-7 г/л нитрита натрия и 3-5 г/л углекислого натрия. Изделия выдерживают в таком растворе при температуре 60-70 °С в течение 5-10 мин, при комнатной температуре- 30-40 мин. Более надежная противокоррозионная защита достигается при использовании концентрированных нейтральных растворов, содержащих 250-300 г/л нитрита натрия. После обработки в таком растворе и высыхания влаги на поверхности изделия остаются кристаллы указанной соли, что способствует повышению стойкости металла против коррозии.
На практике часто применяют растворы нитрита натрия с добавкой глицерина, который повышает их вязкость, что способствует образованию на металле более стабильного защитного слоя. Однако такой раствор не имеет существенных преимуществ по сравнению с указанными выше концентрированными растворами нитрита натрия.
Ингибирующее действие на процесс коррозии стали оказывают некоторые органические соединения, в том числе триэтаноламин, моноэтанол амин.
Стальные детали, прошедшие операцию травления и в дальнейшем подвергающиеся окраске, целесообразно обработать в течение 1-3 мин в 30-35 %-ном растворе фосфорной кислоты без последующей промывки в воде. Образующийся после высыхания на металле слой фосфатов некоторое время предохраняет его от коррозии.
Технология оксидирования черных металлов
Технологический процесс получения оксидных и оксидно-фосфатных покрытий включает механическую и химическую подготовку поверхности изделий, оксидирование и последующую обработку покрытия с целью повышения его стойкости против коррозии. При выполнении подготовительных операций преследуют такие же цели, как и при подготовке перед нанесением металлических покрытий: сглаживание микрошероховатостей, очистку от механических и химических загрязнений, иногда - придание декоративного вида. Особенно тщательно должна проводиться очистка перед получением оксидно-фосфатных покрытий, так как используемые растворы имеют кислую реакцию и не обладают обезжиривающим действием. Активирование поверхности металла в этом случае проводят в 5-6 %-ном растворе фосфорной кислоты.
Для приготовления оксидировочного раствора сначала растворяют в воде едкую щелочь, затем добавляют окислители и нагревают до кипения. Температура, при которой происходит кипение, служит показателем правильности состава раствора. Если она превышает требуемую температуру, значит в ванне недостает воды, если же температура ниже требуемой - ощущается недостаток едкой щелочи.
При эксплуатации ванны щелочного оксидирования состав раствора изменяется вследствие испарения воды, разложения окислителей, накопления солей, железа. О необходимости его корректирования можно судить по изменению температуры кипения раствора и внешнего вида оксидного покрытия. Повышение температуры кипения указывает на необходимость добавления воды, понижение ее - на необходимость добавления щелочи. Увеличение концентрации гидроксида натрия в 1 л раствора на 10 г приводит к повышению температуры кипения примерно на 1 ° С. Для устранения зеленоватого оттенка покрытия в ванну добавляют окислитель. Эта же добавка, а также некоторое понижение температуры кипения раствора способствуют устранению красновато-бурого налета.
Накапливающийся на дне ванны при ее работе осадок солей железа нужно периодически удалять, избегая при этом взмучивания раствора.
Одновременной обработке в щелочном оксидированном растворе подвергают изделия, изготовленные из сходных марок стали, что способствует получению однородной окраски пленок. На изделиях не допускается паяных соединений и сопряжений с другими металлами, которые, разрушаясь в щелочном растворе, могут ухудшить качество оксидирования.
Для приготовления оксидно-фосфатного раствора его компоненты растворяют в отдельных порциях воды, после чего сливают вместе. Нитрат кальция можно приготовить в цеховых условиях растворением извести в азотной кислоте. Нитрат бария вводят в горячую воду при интенсивном перемешивании. Двуокись марганца мало растворима в оксидировочном растворе. Во избежание взмучивания при загрузке и выгрузке изделий ее помещают на дно ванны в мешочках из хлопчатобумажной ткани.
Контроль оксидно-фосфатных растворов состоит в ежедневном определении их кислотности и лериодическом анализе на содержание нитратов. Кислотность, как принято при анализе ванн фосфатирования, выражают в «точках». Одна точка соответствует количеству миллилитров 0,1 н раствора щелочи, затраченной на титрование 10 мл рабочего раствора. Наименьшее количество свободной фосфорной кислоты, при котором формируются оксидно-фосфатные покрытия, соответствует 3,5-4 точкам. Для повышения кислотности на одну точку, добавляют 1 г фосфорной кислоты на 1 л раствора. Корректирование по кислоте проводят после обработки в ванне нескольких загрузок деталей. Количество нитратов, которое необходимо добавить в ванну, определяют по данным химического анализа раствора.
В процессе оксидирования допускается периодически выгружать обрабатываемые изделия из ванны, промывать их в воде, после чего продолжать оксидирование. При этом внешним осмотром контролируют качество покрытия ро интенсивности и равномерности окраски оксидной пленки. Мелкие детали загружают в ванну в сетчатых стальных корзинах, которые периодически встряхивают, чтобы обеспечить равномерное воздействие раствора на всю поверхность.
После оксидирования изделия промывают сначала в непроточной, а затем в проточной воде. Первая из них используется для восполнения убыли воды, испаряющейся при работе оксидировочной ванны.
Промывку изделий после оксидирования нужно проводить очень тщательно, так как оставшиеся на металле соли могут вызвать его коррозию. Для проверки полноты промывки на поверхность изделия наносят 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина или проверяют кислотность промывной воды фильтровальной бумажкой, смоченной указанным раствором. В присутствии следов щелочи фенолфталеин окрашивается в розовый цвет. Для более полного удаления остатков щелочи иногда применяют добавочную промывку оксидированных изделий в 3-5 %-ном растворе хромового ангидрида. Недоброкачественные покрытия удаляют обработкой изделий в 10-15 %-ных растворах серной или соляной кислот.
Контроль качества оксидных и оксидно-фосфатных покрытий проводится внешним осмотром и определением их защитных свойств. При внешнем осмотре на поверхности оксидированных изделий не должно быть повреждений покрытия, рыхлого налета. Если проводилась декоративная отделка, то их внешний вид должен соответствовать эталонному образцу, принятому на производстве.
Защитную способность оксидных покрытий на стали проверяют, погружая изделия в раствор, содержащий 20 г/л сульфата меди. Покрытие можно считать выдержавшим испытание, если на поверхности изделия в течение 30 с не появятся темные пятна выделившейся контактной меди.
Для контроля качества пассивирования коррозионно-стойкой стали используют раствор, содержащий 1 г/л сульфата меди и 8-4 мл/л серной кислоты. До появления на поверхности стали пятна контактно выделившейся меди должно пройти не менее 4-5 мин. | 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ