Пассивация магния и его сплавов

Пассивация поверхности деталей из магния достигается образованием на поверхности нерастворимой пленки хромовокислого магния Mg(CrO₂)₂. Существует много методов получения таких пленок. Один из них – обработка деталей из магния в растворе хромовокислого калия K₂Cr₂O₇, который диссоциирует:

K₂Cr₂O₇ ↔ 2K⁺ + Cr₂O₇^2-

Реакции пассивирования выглядят так:

Mg + Cr₂O₇^2- + H₂O ↔(ионы в растворе) H⁺ + Cr³⁺ +Mg²⁺ + H₂O

Cr³⁺ + 3OH^- → Cr(OH)₃

Cr(OH)₃ + OH → CrO₂ + 2 H₂O

Mg²⁺ + 2 CrO₂ → Mg(CrO₂)₂↓

Кроме того, как было показано выше, пассивация поверхности деталей из магния может осуществляться анодированием с образованием пленки окиси магния MgO.

Цементация (науглероживание)

Цементация стали - это разновидность химико-термической обработки, заключающаяся в диффузионном насыщении поверхностного слоя изделий из низкоуглеродистой стали (0,1-0,2% С) углеродом при нагреве в соответствующей среде.

Цель цементации - повышение твёрдости и износостойкости поверхности, что достигается обогащением поверхностного слоя углеродом (до 0,8-1,2%) и последующей закалкой с низким отпуском (при этом сердцевина изделия, не насыщаемая углеродом, сохраняет высокую вязкость). Глубина цементованного слоя 0,5-1,5 мм (реже больше); концентрация углерода в слое убывает от поверхности к сердцевине изделия.

Цементация и последующая термическая обработка повышают предел выносливости металла и понижают чувствительность его к концентраторам напряжения.

Различают цементацию твёрдыми углеродсодержащими смесями (карбюризаторами) и газовую цементацию.

На заводах массового производства обычно применяют газовую цементацию, при которой легче регулируется концентрация углерода в слое, сокращается длительность процесса, обеспечивается возможность полной его механизации и автоматизации, упрощается последующая термическая обработка.

Цементация и последующая термическая обработка повышают предел выносливости металла и понижают чувствительность его к концентраторам напряжения.

Различают цементацию твёрдыми углеродсодержащими смесями (карбюризаторами) и газовую цементацию.

На заводах массового производства обычно применяют газовую цементацию, при которой легче регулируется концентрация углерода в слое, сокращается длительность процесса, обеспечивается возможность полной его механизации и автоматизации, упрощается последующая термическая обработка.

Цементация в твердом карбюризаторе

• Почти готовые изделия, с припуском под шлифование, укладывают в металлические ящики и пересыпают твердым карбюризатором. Используется древесный уголь с добавками углекислых солей ВаСО₃, Na₂CO₃ в количестве 10…40 %. Закрытые ящики укладывают в печь и выдерживают при температуре 930…950 ^oС.

• За счет кислорода воздуха происходит неполное сгорание угля с образованием окиси углерода (СО), которая разлагается с образованием атомарного углерода по реакции:

• Образующиеся атомы углерода адсорбируются поверхностью изделий и диффундируют вглубь металла.

• Недостатками данного способа являются:

• значительные затраты времени (для цементации на глубину 0,1 мм затрачивается 1 час);

• низкая производительность процесса;

• громоздкое оборудование;

• сложность автоматизации процесса.

• Способ применяется в мелкосерийном производстве.