8. Классификация и выбор покрытий

Все материалы под воздействием кислорода воздуха и влаги разрушаются, изменяют не только внешний вид, но так же и механическую прозрачность, и электрические параметры изделия.

По назначению все покрытия делят на: защитные (защита от коррозии); защитно-декоративные – для декоративной отделки поверхности с одновременной защитой от коррозии; специальные – для придания поверхности специальных свойств (твердости, электропроводности).

По виду покрытий делят на металлические и неметаллические (лакокрасочные).

По способу выполнения металлические покрытия делят на гальванические, химические, горячие и металлизационные.

Коррозией называют разрушение металла вследствие его химического взаимодействия с окружающей средой. Одной из причин быстрого разрушения металлов является контактная коррозия, которая возникает при воздействии влаги на металлические соединения двух разнородных металлов. (гальванический элемент). Металл, имеющий более отрицательный электрохимический потенциал, ведет себя как анод в ванне и разрушается.

Детали, подвергаемые покрытию, должны по возможности быть простыми, не иметь узких щелей, глухих и глубоких отверстий и сварочных швов.

Без покрытия применяют детали из платины, золота, радия, палладия, серебра, бериллиевой бронзы, сплавов титана и вольфрама.

8.1. Металлические покрытия

В зависимости от характера защиты изделия от коррозии, металлические покрытия делят на анодные и катодные.

Анодные – такие покрытия, электрохимический потенциал металла которых более отрицателен, чем электрохимический потенциал основного металла.

Анодные покрытия хорошо защищают от коррозии, но не пригодны, когда требуется хороший внешний вид.

Катодными называют такие покрытия, материал которых имеет более положительный электрохимический потенциал, чем у основного металла.

Такое покрытие защищает деталь только механически.

Основные требования к металлическим покрытиям – прочное сцепление с основным металлом (адгезия); минимальная пористость; равномерная толщина покрытия и мелкокристаллическая структура, обеспечивающая наилучшие механические свойства (полировка, крацовка, гидроабразивная обработка, механическая обработка, обезжиривание, травление).

Основные этапы техпроцесса: подготовка поверхности, нанесение покрытий, промывка и просушка.

Нанесение покрытий.

Гальваническое покрытие – осаждение металла при электролизе водных растворов соответствующих солей (ванны). Гальваническое покрытие – покрытие высокого качества, строго определенной толщины.

Недостатки: пористость и плохое качество покрытия на сложных деталях.

Основные виды гальванических покрытий:

(Ц). Цинковые покрытия. Для защиты стальных деталей. Покрытие выдерживает развальцовку, изгибы, но плохо паяется и приваривается, на воздухе тускнеет, теряет декоративный вид. Усиление защитных свойств достигается пассивированием (обработка растворами хромовых кислот или их солей).

(Кд). Кадмирование. Как антикоррозийное и декоративное покрытие деталей из стали, цветных металлов и сплавов. Рекомендуется для деталей работающих в морских условиях (химически стойкий). Из-за высокой стоимости применяется ограничено.

Меднение. Применяется в качестве подслоя перед золочением, никелированием, хромированием, и серебрением.

Никелирование. Защитно-декоративное покрытие, из-за пористости покрытия его применяют с подслоем меди. Иметь зеркально-блестящую поверхность.

Хромирование. Защитное и декоративное для придания высокой коррозионной стойкости и твердости, а так же износо- и жаростойкости (до 500градС).

Олованирование. Как защитное покрытие для подготовки поверхности к пайке. Для стальных деталей – подслой меди.

Серебрение. Как токопроводящее покрытие.

Золочение. Химически стойкое покрытие, для надежной работы в тех условиях, где другие не обеспечивают надежность.

(Хим). Химический способ. Это осаждение металла из специальных растворов без электрического тока. Применяют для защиты внутренних поверхностей деталей сложной формы.

(Окс). Оксидирование стальных деталей. Производится в растворах едкого натра или в растворе фосфорной кислоты, азотнокислого кальция и перекиси марганца.

В этом растворе детали выдерживают от 60 до 90 мин. На детали образуется окисная пленка. После этого поверхность детали покрывают вазелином или прокручивают в масле для заполнения пор в пленке.

Фосфатирование. Применяют в сочетании с _________ покрытиями для изоляции трансформаторных, роторных или статорных пластин.

Осуществляется погружением в ванну, содержащую фосфорнокислые соли марганца и железа. Покрывается лаком.

(Гор). Горячее покрытие. Используется при погружении детали в ванну с расплавленным металлом (Zn, Sn, Pb и др.)

Недостаток – неравномерность покрытия.

(Мет). Металлизационное покрытие. Выполняется распылением жидкого металла при поглощении газа, подаваемого под давлением. (пистолет с плавящейся проволокой внутри). Слой пористый.

Покрытие типовых деталей.

Из углеродистых и низко-легированных сталей.

Корпуса приборов, кронштейны, втулки, пластины	Цинковое (Ц.6ХР) Кадмиевое, никелевое, хромовое.
Детали с резьбами и без резьб	Цинковое (Ц.6…9ХР)
Резьбовые крепежные детали	Кадмиевое (Кд.6…9ХР) Хромовое (Хр.6…9)
Детали типа осей, втулок, цилиндров, поршней	Хромовое (Хт.9) Химическое никелевое (Хим.Н.9)

Из коррозионностойких сталей.

Хромовое (Хтв 6), никелевое химическое (Хим.Н.6), кадмиевое (Кд 15ХР).

Из меди и ее сплавов.

Никелевое (Н6), хромовое (Н.6.Х), хромовое черное (Хч3, Н6ХЧ), химическое никелевое (Хим.Н.6).

Из алюминия и его сплавов.

Химическое никелевое (Хим Н.18), хромовое твердое (Хр тв 18)

Паяемые детали.

Хим.Н.9, оловянно-висмутовое (Н12.0-Ви6), оловянное (Н12.06)

Детали из Д16, Al 9.

Анодно-оксидное хромирование, окисное, химическое оксидное.

Детали из АМц, АМг.

Анодно-окисное, окисное (Ан.окс.хр, Хим.окс).