9.4 Плакирование

Метод применяют при изготовлении биметаллических листов, ленты, проволоки; для облицовки стальных сосудов, автоклавов. Плакирование – механотермический метод получения защитного металлического слоя.

Покрытие образуется в результате совместной прокатки, горячей прессовки, нагрева под давлением двух металлов, один из которых играет роль защитного покрытия. Толщина покрытия обычно составляет 10-12% от толщины основного металла.

Сцепление слоев очень хорошее, так как обеспечивается диффузия при одновременном действии температуры и давления.

Защитные свойства покрытия при неповрежденной поверхности практически не отличаются от свойств плакирующего металла.

Можно также наносить защитный металлический слой и другими методами: сваркой (наплавкой), металлизацией, напылением, сварку взрывом и др.

Глава 10 Неметаллические защитные покрытия

10.1 Неорганические покрытия

Большинство металлов окисляется кислородом воздуха с образованием поверхностных оксидных пленок. Однако эти пленки в силу незначительной толщины не обеспечивают надежной защиты от коррозии. Особенно слабы в этом отношении естественные пленки на железе.

Существуют различные методы получения неметаллических пленок, отличающихся значительно более высокой коррозионной стойкостью, чем основной металл. Наиболее распространены оксидные и фосфатные пленки, хотя по защитным свойствам они уступают металлическим. Процесс изготовления оксидных покрытий на металле называется оксидированием, а фосфатных – фосфатированием.

Оксидирование особенно широко применяется для защиты алюминия и его сплавов. Оксидирование можно осуществлять электрохимическим и химическим путем. Чаще используют электрохимический способ. Процесс проводят в гальванической ванне на аноде в растворах серной, хромовой или щавелевой кислот. Образующаяся оксидная пленка хорошо защищает металл от атмосферной коррозии и служит прекрасным грунтом под лакокрасочные покрытия. Пленка состоит из кристаллической модификации γ-Al₂О₃ и аморфного оксида алюминия, обладает достаточной твердостью, хорошо сопротивляется механическому износу и имеет высокое электрическое сопротивление. Она устойчива в воде и в некоторых минеральных кислотах, но легко растворяется в щелочах.

Для повышения защитных свойств оксидной пленки изделия после оксидирования и промывки обрабатывают паром или горячей водой. При обработке паром происходит смыкание пор из-за гидратации оксида. В процессе же хроматной обработки образуются более стойкие соединения типа (AlO)₂CrO₄.

Оксидирование черных металлов известно под названием воронения. Процесс можно проводить химическим, термическим и электрохимическим способами.

Химическое анодирование осуществляют кипячением изделий при 135-145°С в растворе, содержащем NaOH, NaNO₃, NaNO₂ в течение 30-90 минут. В результате взаимодействия железа со щелочью и окислителем на поверхности образуется оксидная пленка из Fe₃O₄ имеющая цвет от синего до черного. Ввиду относительно невысоких защитных свойств такой пленки воронение на стали применяют для декоративных целей (окраска в черный цвет стрелкового оружия и точных приборов).

Фосфатирование – обработка деталей в горячем растворе фосфорнокислых солей марганца, железа, цинка. При этом на поверхности изделия образуется пористая пленка, состоящая из труднорастворимых фосфатов этих металлов. Благодаря большой пористости пленка хорошо удерживает масло, краску и служит отличным грунтом под лакокрасочное покрытие. Сама фосфатная пленка не обладает высокими антикоррозионными свойствами и используется в качестве защитной только в сочетании с лакокрасочными покрытиями или после пропитки ее маслом. В этом случае она надежно защищает сталь от коррозии.

Иногда применяют обработку фосфатированного изделия в 7-9% растворе бихромата натрия, который заполняет поры и пассивирует нефосфатированные участки поверхности металла.