Pregled oksidacije čelika

Metoda oksidacije čelika je akcija usmjerena na stvaranje oksidnog filma na metalnoj površini. Zadaća oksidacije je stvaranje premaza koji će nositi dekorativnu i zaštitnu funkciju. Osim toga, dielektrični premazi nastaju na čeličnim konstrukcijama pomoću oksidacije.

sadržaj:

• Značajke oksidacije
• Kemijski način
• Anodna oksidacija
• Značajke plazme i toplinskih procesa
• Samooksidacija
• Zaštita titana i njegovih legura
• Srebrna površinska zaštita
• Zaštita od mjedene površine

Značajke oksidacije

Postoji nekoliko načina oksidacije:

• kemijski;
• plazma;
• toplinsko;
• Elektrokemijski.

Kemijski način

Kemijska oksidacija podrazumijeva površinsku obradu posebnim otopinama, nitratima, kromatskim otopinama, kao i drugim oksidantima. Kao rezultat, moguće je povećati otpornost metala na koroziju. Takvi se događaji provode pomoću kiselih ili alkalnih formulacija.

Alkalna oksidacija provodi se na temperaturama od 30-180 stupnjeva. Glavna komponenta sastava je alkalna, a dodano je vrlo malo oksidansa. Nakon postupka, dijelovi se operu i osuše. Ponekad se nakon oksidacije provodi ulje.

Oksidacija kiseline provodi se upotrebom nekoliko kiselina (fosforne, solne, dušične) i male količine mangana. Temperaturni režim postupka je 30-100 stupnjeva.

Kemijskom oksidacijom ovih sorti omogućuje se dobivanje filma dobre kvalitete. Iako treba napomenuti da elektrokemijska metoda omogućuje dobivanje proizvoda više kvalitete.

Hladna oksidacija (crnjenje) također je kemijska tehnika. Izvodi se potapanjem dijela u otopinu daljnjim pranjem, sušenjem i uljnim uljima. Kao rezultat, na površini se formira kristalna struktura s prisutnošću fosfata i iona. Karakteristika tehnologije je relativno niska radna temperatura (15-25 stupnjeva Celzija).

Prednosti zatamnjivanja u usporedbi s vrućom oksidacijom:

• detalji samo malo mijenjaju svoju veličinu;
• manja potrošnja energije;
• visoka razina sigurnosti;
• nema dima;
• proizvodi imaju ujednačeniju boju;
• tehnika omogućuje oksidiranje čak i lijevanog željeza.

Anodna oksidacija

Elektrokemijska oksidacija (tehnika anode) provodi se u tekućem ili čvrstom elektrolitnom mediju. Ovakav pristup omogućuje dobivanje filmova visoke čvrstoće sljedećih vrsta:

• premazi s tankim slojem (debljina - 0,1-0,4 mikrona);
• otporni na habanje električnih izolatora (debljina - 2-3 mikrona);
• zaštitni premazi (debljina 0,3-15 mikrona);
• posebni slojevi cakline (emajlirani premazi).

Anodiziranje površine oksidirajućeg dijela provodi se na pozadini pozitivnog potencijala. Takvu obradu treba provesti kako bi se zaštitili dijelovi mikrokontrole, kao i stvorio dielektrični sloj na poluvodičima, čeliku, metalnim legurama.

Obratite pažnju! Ako je potrebno, anodiziranje se može provesti neovisno, no potrebno je strogo pridržavati sigurnosnih propisa jer se u radu koriste agresivni elementi.

Poseban je slučaj elektrokemijske oksidacije mikrokarcinska oksidacija.Tehnika omogućava postizanje jedinstvenih ukrasnih svojstava. Metal dobiva dodatnu otpornost na toplinu i otpornost na korozijske procese.

Metoda mikroarka karakterizirana je primjenom pulsirajuće ili naizmjenične struje u blago alkalnom mediju elektrolita. Stoga je moguće dobiti debljinu premaza u području od 200 do 250 mikrona. Gotov proizvod nakon obrade postaje izgledom sličan keramičkom.

Mikroarc oksidacija se također može provesti neovisno, no potrebna je odgovarajuća oprema. Značajka procesa je njegova sigurnost za zdravlje ljudi. Upravo ta činjenica čini tehniku ​​sve popularnijom među domaćim obrtnicima.

Značajke plazme i toplinskih procesa

Toplinska oksidacija znači stvaranje oksidnog filma u vodenoj pari ili drugoj atmosferi koja sadrži kiselinu. U ovom procesu karakterizira visoka temperatura.

Nije moguće samostalno provesti takvu operaciju, jer je potrebna posebna skupa peć gdje se metal zagrijava na 350 stupnjeva. Međutim, u ovom slučaju govorimo o niskolegiranim čelikima. U slučaju srednje legiranih i visoko legiranih čelika, temperatura bi trebala biti još viša - u području od 700 stupnjeva. Ukupno trajanje oksidacije toplinskom metodom je oko jedan sat.

Također, neće biti moguće reproducirati proces plazme kod kuće. Takva se oksidacija provodi u plazmi koja sadrži kisik s niskom temperaturom. Sam plazma medij nastaje zbog mikrovalnog i RF pražnjenja. Ponekad se aktivira istosmjerna struja. Značajka tehnologije je visoka kvaliteta dobivenih proizvoda. Stoga se oksidacijom plazme koristi za stvaranje visokokvalitetnih premaza na kritičnim proizvodima, koji uključuju:

• silicijske površine;
• poluvodiči;
• photocathodes.

Samooksidacija

Ovdje opisana metoda stvaranja zaštitnog premaza na čeličnim proizvodima dostupna je svima. Prvo se dio očisti i polira. Dalje, oksidi se moraju ukloniti s površine (odmrznuti). Dekapirajte dio na minutu koristeći 5% otopinu sumporne kiseline. Nakon uranjanja, dio se mora isprati toplom vodom i pasivizirati (5-minutno vrenje u otopini litre obične vode s 50 grama sapuna za pranje rublja u njemu. Stoga se površina priprema za postupak oksidacije.

Slijed daljnjih radnji:

1. Uzimamo spremnik s emajliranim premazom. Ne smije se ogrebati, ne smije se sjeckati.
2. Ulijte litru vode u posudu i dodajte joj 50 grama kaustične sode.
3. Spremnik stavljamo na vatru i otopinu zagrijavamo na oko 150 stupnjeva.

Nakon 1,5 sata, dio se može ukloniti - oksidacija je gotova.

Zaštita titana i njegovih legura

Kao što znate, titan je poznat po niskoj otpornosti na habanje. Oksidacija titana i legura na temelju njega povećava njihova antifrikcijska svojstva, poboljšava otpornost metala na koroziju.

Kao rezultat nanošenja zaštitnog sloja, na metalu se formiraju debeli oksidni filmovi (u rasponu od 20-40 mm) koji imaju pojačana apsorpcijska svojstva.
Strukture legura titana obrađuju se na temperaturi od 15-25 stupnjeva u otopini koja sadrži 50 grama sumporne kiseline. Gustoća struje je 1-1,5 ampera po kvadratnom decimetru. Trajanje postupka je 50-60 minuta. Ako gustoća struje prelazi 2 Ampere po kvadratnom decimetru, trajanje postupka skraćuje se na 30-40 minuta.

Tijekom nanošenja zaštitnog sloja, preporučena gustoća struje održava se prvih 3-6 minuta, a napon se u tom trenutku povećava na 90-110 V. Nakon postizanja ovog pokazatelja, gustoća struje smanjuje se na 0,2 Ampera po kvadratnom decimetru. Oksidacija se nastavlja bez trenutne regulacije. Tijekom postupka, elektrolit se miješa. Koriste se olovne ili čelične katode.

Srebrna površinska zaštita

Oksidacija srebra je metoda obrade srebrnih proizvoda, tijekom koje je površina kemijski obrađena srebrnim sulfidom. Debljina sloja je približno 1 μm. Postupak se provodi u otopinama sumpornih spojeva. Najčešće rješenje je sumporna jetra.

Kao rezultat obrade, srebro dobiva staran izgled. Boja mu je od svijetlo sive do crne ili smeđe boje. U ovom slučaju debljina nanesenog sloja utječe na intenzitet boje. Tijekom poliranja metala možete prilagoditi boju - ispupčenja postaju svijetla, a udubine ostaju tamnije. Kontrast vam omogućuje da naglasite reljef proizvoda. Oksidirano srebro ponekad se brka s pocrnjelim, mada je tehnika površinske obrade u tim slučajevima različita.

Zaštita od mjedene površine

Oksidacija mesinga i proizvoda od bronce ukazuje da parametri oksidnih filmova i boja površina uvelike ovise o komponentama ovih legura. Na primjer, s jednakim količinama cinka i kositra u metalu od bronce, oksidni film je teško oblikovati, ali kada se doda olovo, kvaliteta oksidnog filma naglo se povećava. Pri obradi mjedi s amonijevim sulfidom legure s visokom razinom cinka teže se oksidiraju od mjedi koje sadrže ne više od 10% cinka.

Dugo korištena formulacija koja se temelji na takozvanoj sumpornoj jetri sada je modificirana: sada, nakon što se kristali otope, dodaje se amonijev sulfid. Na temelju količine otopine, možete dobiti različitu boju oksidnog filma: od svijetlosmeđe do tamno smeđe ili čak crne. Štoviše, film je dobiven izvrsne kvalitete i jednolike boje.

Također, 10% -tna otopina tiokarbonata može se koristiti za obradu legura. Međutim, otopina se koristi samo za mjed i broncu s niskim udjelom cinka.

Drugi način da zaštitite brončanu površinu i učinite je atraktivnom je upotreba natrijevog tioantimonata. Kao rezultat, dobiva se jednolično premazan film s crvenkastim tonom.

Oksidacija je proces koji zahtijeva dubinsko poznavanje kemijsko-fizikalnih procesa i, u pravilu, skupe opreme. Međutim, najjednostavnija tehnologija nanošenja zaštitnog filma dostupna je svima, dovoljno je slijediti jednostavne upute opisane u ovom članku.