Oversigt over ståloxidation

Metoden til ståloxidation er en handling, der er rettet mod dannelsen af ​​en oxidfilm på en metaloverflade. Opgaven med oxidation er at skabe belægninger, der har en dekorativ og beskyttende funktion. Derudover dannes dielektriske overtræk på stålkonstruktioner under anvendelse af oxidation.

Indhold:

• Funktioner ved oxidation
• Kemisk måde
• Anodisk oxidation
• Funktioner ved plasma- og termiske processer
• Selvoxidation
• Beskyttelse af titanium og dets legeringer
• Sølvoverfladebeskyttelse
• Messingoverfladebeskyttelse

Funktioner ved oxidation

Der er flere måder at oxidere:

• kemisk;
• plasma;
• termisk;
• Elektrokemisk.

Kemisk måde

Kemisk oxidation betyder overfladebehandling med specielle smelter, nitrat, chromatopløsninger samt andre oxidationsmidler. Som et resultat er det muligt at øge korrosionsbestandigheden af ​​metallet. Sådanne begivenheder udføres under anvendelse af sure eller alkaliske formuleringer.

Alkalisk oxidation udføres ved temperaturer på 30-180 grader. Hovedkomponenten i sammensætningerne er alkali, og der tilsættes meget få oxidanter. Efter proceduren vaskes og tørres delene. Nogle gange efter oxidation udføres oliering.

Syreoxidation udføres under anvendelse af flere syrer (fosforsyre, saltsyre, salpetersyre) og små mængder mangan. Temperaturregimet for processen er 30-100 grader.

Kemisk oxidation af disse sorter gør det muligt at opnå en film af god kvalitet. Selvom det skal bemærkes, at den elektrokemiske metode tillader at opnå produkter af højere kvalitet.

Kold oxidation (formørkning) er også en kemisk teknik. Det udføres ved at dyppe delen i opløsningen med yderligere vask, tørring og oliering. Som et resultat dannes en krystallinsk struktur på overfladen med nærvær af fosfater og ioner. Et træk ved teknologien er den relativt lave driftstemperatur (15-25 grader celsius).

Fordele ved formørkning i sammenligning med varm oxidation:

• detaljer ændrer kun lidt deres størrelse;
• lavere energiforbrug;
• højt sikkerhedsniveau;
• ingen dampe;
• produkter har en mere ensartet farve;
• teknikken tillader, at selv støbejern oxideres.

Anodisk oxidation

Elektrokemisk oxidation (anodeteknik) udføres i et flydende eller fast elektrolytmedium. Denne fremgangsmåde giver mulighed for at opnå film med høj styrke af følgende typer:

• overtræk med et tyndt lag (tykkelse - 0,1-0,4 mikron);
• slidbestandige elektriske isolatorer (tykkelse - 2-3 mikron);
• beskyttende overtræk (tykkelse 0,3-15 mikron);
• specielle emalje lag (emalje belægninger).

Anodiseringen af ​​overfladen af ​​den oxiderbare del udføres på baggrund af et positivt potentiale. Sådan behandling bør udføres for at beskytte dele af mikrokredsløb såvel som for at skabe et dielektrisk lag på halvledere, stål, metallegeringer.

Vær opmærksom! Om nødvendigt kan anodisering udføres uafhængigt, men det er nødvendigt nøje at overholde sikkerhedsbestemmelserne, da aggressive elementer bruges i arbejdet.

Et specielt tilfælde af elektrokemisk oxidation er mikroarkoxidation.Teknikken gør det muligt at opnå unikke dekorative egenskaber. Metal får yderligere modstand mod varme og modstand mod korrosionsprocesser.

Mikroarkmetoden er kendetegnet ved anvendelse af pulserende eller vekselstrøm i et let alkalisk elektrolytmedium. Det er således muligt at opnå en belægningstykkelse i området 200-250 mikron. Det færdige produkt efter forarbejdning ligner udseende som keramik.

Microarc-oxidation kan også udføres uafhængigt, men passende udstyr kræves. Et træk ved processen er dens sikkerhed for menneskers sundhed. Det er denne kendsgerning, der gør teknikken mere og mere populær blandt hjemmearbejdere.

Funktioner ved plasma- og termiske processer

Termisk oxidation betyder dannelse af en oxidfilm i en vanddamp eller anden atmosfære indeholdende syre. I denne proces er kendetegnet ved høj temperatur.

Det er ikke muligt uafhængigt at udføre en sådan operation, da en særlig dyre ovn er nødvendig, hvor metallet opvarmes til 350 grader. Men i dette tilfælde taler vi om lavlegeret stål. I tilfælde af mellemlegeret og højlegeret stål bør temperaturen være endnu højere - i området 700 grader. Den totale varighed af oxidation ved termiske metoder er ca. en time.

Det vil heller ikke være muligt at gengive plasmaprocessen derhjemme. En sådan oxidation udføres i et oxygenholdigt plasma med lav temperatur. Selve plasmamediet opstår på grund af mikrobølger og RF-udladninger. Undertiden aktiveres jævnstrøm. Et træk ved teknologien er den høje kvalitet af de opnåede produkter. Derfor bruges plasmaoxidation til at skabe belægninger af høj kvalitet på kritiske produkter, der inkluderer:

• siliciumoverflader;
• halvledere;
• fotokatoder.

Selvoxidation

Metoden beskrevet her til at skabe en beskyttende belægning på stålprodukter er tilgængelig for alle. Først rengøres og poleres delen. Dernæst skal oxider fjernes fra overfladen (halshoved). Hapafdelingen i et minut ved hjælp af en 5% svovlsyreopløsning. Efter neddypning skal delen vaskes i varmt vand og passiveres (5-minuters kogning i en opløsning af en liter almindeligt vand med 50 g vasketøjssæbe fortyndet deri). Overfladen forberedes således til oxidationsproceduren.

Sekvensen af ​​yderligere handlinger:

1. Vi tager en beholder med en emaljeovertræk. Det bør ikke ridses, det skal ikke fliskes.
2. Hæld en liter vand i beholderen, og tilsæt 50 gram kaustisk soda til den.
3. Vi sætter containeren i brand og opvarmer opløsningen til ca. 150 grader.

Efter 1,5 time kan delen fjernes - oxidationen er fuldført.

Beskyttelse af titanium og dets legeringer

Som du ved er titan kendt for sin lave slidstyrke. Oxidation af titan og legeringer, der er baseret på det, øger deres antifriktionskvaliteter, forbedrer metalets modstand mod korrosion.

Som et resultat af påføring af et beskyttende lag dannes tykke oxidfilm på metallet (i området 20-40 μm), som har forbedrede absorptionsegenskaber.
Strukturer af titanlegeringer behandles ved en temperatur på 15-25 grader i en opløsning omfattende 50 gram svovlsyre. Den aktuelle densitet er 1-1,5 ampere per kvadrat decimeter. Procedurens varighed er 50-60 minutter. Hvis strømtætheden overstiger 2 Amper per kvadrat decimeter, reduceres processens varighed til 30-40 minutter.

Under påføringen af ​​det beskyttende lag opretholdes den anbefalede strømtæthed i de første 3-6 minutter, og spændingen øges på dette tidspunkt til 90-110 V. Når denne indikator er nået, falder strømtætheden til 0,2 Amper per kvadrat decimeter. Oxidation fortsætter uden den nuværende regulering. Under processen blandes elektrolytten. Bly- eller stålkatoder anvendes.

Sølvoverfladebeskyttelse

Sølvoxidation er en metode til behandling af sølvprodukter, hvor overfladen kemisk behandles med sølvsulfid. Lagtykkelsen er cirka 1 μm. Proceduren udføres i opløsninger af svovlforbindelser. Den mest almindelige opløsning er svovllever.

Som et resultat af forarbejdningen får sølv en ældre look. Dens farve er fra lysegrå til sort eller brun. I dette tilfælde påvirker tykkelsen af ​​det påførte lag farveintensiteten. Du kan justere farven under polering af metallet - udbuktningerne bliver lyse, og hulerne forbliver mørkere. Kontrast giver dig mulighed for at understrege produktets lettelse. Oxideret sølv forveksles undertiden med sorte, selvom overfladebehandlingsteknikken er anderledes i disse tilfælde.

Messingoverfladebeskyttelse

Oxidationen af ​​messing- og bronzeprodukter indikerer, at parametrene for oxidfilmene og overfladenes farve stort set afhænger af komponenterne i disse legeringer. For eksempel med lige store mængder zink og tin i bronzemetallet er oxidfilmen vanskelig at danne, men når bly tilføjes, øges kvaliteten af ​​oxidfilmen kraftigt. Ved behandling af messing med ammoniumsulfid er legeringer med et højt niveau af zink vanskeligere at oxidere end messing, der ikke indeholder mere end 10% zink.

Den længe anvendte formulering baseret på den såkaldte svovllever er nu modificeret: nu, efter at krystallerne er opløst, tilsættes ammoniumsulfid. Baseret på mængden af ​​opløsning kan du få en anden farve på oxidfilmen: fra lysebrun til mørkebrun eller endda sort. Desuden opnås filmen af ​​fremragende kvalitet og ensartet farve.

En 10% thiocarbonatopløsning kan også bruges til at behandle legeringer. Opløsningen bruges dog kun til messing og bronze med et lavt zinkindhold.

En anden måde at beskytte bronzens overflade og få den til at se attraktiv ud er at bruge natriumthioantimonat. Som et resultat opnås en ensartet coated film med en rødlig farvetone.

Oxidation er en proces, der kræver indgående kendskab til kemisk-fysiske processer og som regel dyre udstyr. Imidlertid er den enkleste teknologi til anvendelse af en beskyttelsesfilm tilgængelig for alle, det er nok at følge de enkle instruktioner, der er beskrevet i denne artikel.