Teräksen hapettumisen esittely

Teräksen hapetusmenetelmä on toimenpide, jonka tarkoituksena on muodostaa oksidikalvo metallipinnalle. Hapetuksen tehtävänä on luoda pinnoitteita, joilla on koristeellinen ja suojaava tehtävä. Lisäksi dielektriset pinnoitteet muodostetaan teräsrakenteisiin hapettamalla.

sisältö:

• Hapettumisen ominaisuudet
• Kemiallinen tapa
• Anodinen hapetus
• Plasma- ja lämpöprosessien ominaisuudet
• Itsehapettuminen
• Titaanin ja sen seosten suojaus
• Hopea pinta suojaa
• Messinki pintasuojaus

Hapettumisen ominaisuudet

Hapetukseen on useita tapoja:

• kemialliset;
• plasma;
• lämpö;
• Sähkökemiallinen.

Kemiallinen tapa

Kemiallisella hapetuksella tarkoitetaan pintakäsittelyä erityisillä sulateilla, nitraatti-, kromaattiliuoksilla ja muilla hapettimilla. Seurauksena on mahdollista lisätä metallin korroosionkestävyyttä. Tällaiset tapahtumat suoritetaan käyttämällä happamia tai emäksisiä formulaatioita.

Alkalinen hapetus suoritetaan lämpötiloissa 30 - 180 astetta. Koostumusten pääkomponentti on alkali, ja hyvin vähän hapettimia lisätään. Menettelyn jälkeen osat pestään ja kuivataan. Joskus hapetuksen jälkeen öljytetään.

Happohapetus suoritetaan käyttämällä useita happoja (fosforihappoa, suolahappoa, typpihappoa) ja pieniä määriä mangaania. Prosessin lämpötila on 30-100 astetta.

Näiden lajikkeiden kemiallinen hapetus mahdollistaa hyvälaatuisen kalvon saamisen. Vaikka on huomattava, että sähkökemiallinen menetelmä mahdollistaa korkealaatuisempien tuotteiden saamisen.

Kylmä hapetus (mustaaminen) on myös kemiallinen tekniikka. Se suoritetaan upottamalla osa liuokseen pesemällä, kuivaamalla ja öljyttämällä edelleen. Seurauksena on, että pintaan muodostuu kiteinen rakenne fosfaattien ja ionien läsnä ollessa. Tekniikan piirre on suhteellisen matala käyttölämpötila (15-25 celsiusastetta).

Mustatuksen edut kuumaan hapetukseen verrattuna:

• yksityiskohdat muuttavat kokoa vain vähän;
• alhaisempi energiankulutus;
• korkea turvallisuustaso;
• ei höyryjä;
• tuotteilla on yhtenäisempi väri;
• tekniikka mahdollistaa jopa valuraudan hapettumisen.

Anodinen hapetus

Sähkökemiallinen hapetus (anoditekniikka) suoritetaan nestemäisessä tai kiinteässä elektrolyyttiväliaineessa. Tämä lähestymistapa mahdollistaa seuraavan tyyppisten kalvojen saamisen:

• pinnoitteet, joissa on ohut kerros (paksuus - 0,1-0,4 mikronia);
• kulutuskestävät sähköeristeet (paksuus - 2-3 mikronia);
• suojapinnoitteet (paksuus 0,3-15 mikronia);
• erityiset emalikerrokset (emalipinnoitteet).

Hapettuneen osan pinnan anodisointi suoritetaan positiivisen potentiaalin taustalla. Tällainen käsittely tulisi suorittaa mikropiirien osien suojaamiseksi, samoin kuin dielektrisen kerroksen luomiseksi puolijohteisiin, teräkseen, metalliseoksisiin.

Kiinnitä huomiota! Anodisointi voidaan tarvittaessa suorittaa itsenäisesti, mutta on kuitenkin ehdottomasti noudatettava turvallisuusmääräyksiä, koska työssä käytetään aggressiivisia elementtejä.

Sähkökemiallisen hapettumisen erityistapaus on mikroarkin hapetus.Tekniikka mahdollistaa ainutlaatuisten koristeominaisuuksien saavuttamisen. Metalli saa lisää lämmönkestävyyttä ja korroosioprosesseja.

Mikroarkkimenetelmälle on tunnusomaista pulssi- ​​tai vaihtovirran käyttö lievästi alkalisessa elektrolyyttiväliaineessa. Siten on mahdollista saada päällysteen paksuus alueella 200 - 250 mikronia. Valmiin tuotteen käsittelyn jälkeen tulee ulkomuodoltaan samanlainen kuin keraamisen.

Mikroarkkihapetus voidaan suorittaa myös itsenäisesti, kuitenkin asianmukaiset laitteet vaaditaan. Prosessin piirre on sen turvallisuus ihmisten terveydelle. Juuri tämä tosiasia tekee tekniikasta yhä suositumman kodin käsityöläisten keskuudessa.

Plasma- ja lämpöprosessien ominaisuudet

Termisellä hapetuksella tarkoitetaan oksidikalvon muodostumista vesihöyryssä tai muussa happoa sisältävässä ilmakehässä. Tässä prosessissa on ominaista korkea lämpötila.

Tällaista operaatiota ei ole mahdollista suorittaa itsenäisesti, koska tarvitaan erityinen kallis uuni, jossa metalli lämmitetään 350 asteeseen. Tässä tapauksessa puhumme kuitenkin vähän seosterästä. Keskipitkän tai seosteräksen teräksen lämpötilan tulisi olla vielä korkeampi - noin 700 astetta. Termisillä menetelmillä tapahtuvan hapettumisen kokonaiskesto on noin tunti.

Plasmaprosessia ei myöskään voida tuottaa kotona. Tällainen hapetus suoritetaan alhaisessa lämpötilassa happea sisältävässä plasmassa. Itse plasmaväliaine syntyy mikroaalto- ja radiotaajuuspurkautumisten vuoksi. Joskus tasavirta aktivoidaan. Tekniikan piirre on saatujen tuotteiden korkea laatu. Siksi plasmahapetuksella luodaan korkealaatuisia pinnoitteita kriittisille tuotteille, joihin kuuluvat:

• piipinnat;
• puolijohteet;
• valokatodeja.

Itsehapettuminen

Tässä kuvattu menetelmä suojaavan pinnoitteen luomiseksi terästuotteille on kaikkien saatavissa. Ensin osa puhdistetaan ja kiillotetaan. Seuraavaksi oksidit on poistettava pinnalta (dekapitoi). Kaappaa osa minuutista 5-prosenttisella rikkihappoliuoksella. Upotuksen jälkeen osa on pestävä lämpimällä vedellä ja passivoitu (5 minuutin keittäminen liuoksessa, jossa on litra tavallista vettä, jossa on laimennettu 50 grammaa pyykkisaippuaa). Siten pinta valmistellaan hapetusmenettelyä varten.

Lisätoimien järjestys:

1. Otamme säiliön, jossa on emalipinnoite. Sitä ei pitäisi naarmuttaa, sitä ei pitäisi hakoilla.
2. Kaada litra vettä astiaan ja lisää siihen 50 grammaa kaustista soodaa.
3. Laitoimme astian tuleen ja lämmitämme liuos noin 150 asteeseen.

1,5 tunnin kuluttua osa voidaan poistaa - hapetus on valmis.

Titaanin ja sen seosten suojaus

Kuten tiedät, titaani on merkittävä alhaisesta kulutuskestävyydestään. Titaanin ja siihen perustuvien seosten hapettuminen lisää niiden kitkaominaisuuksia, parantaa metallin kestävyyttä korroosiolle.

Suojakerroksen levittämisen seurauksena metalliin muodostuu paksuja oksidikalvoja (alueella 20–40 μm), joilla on parannetut absorptiominaisuudet.
Titaaniseosten rakenteita käsitellään 15-25 asteen lämpötilassa liuoksessa, joka sisältää 50 grammaa rikkihappoa. Nykyinen tiheys on 1-1,5 ampeeria neliömetriä kohti. Toimenpide kestää 50-60 minuuttia. Jos virrantiheys ylittää 2 ampeeria neliödecimetriä kohden, prosessin kesto vähenee 30–40 minuuttiin.

Suojakerroksen levityksen aikana suositeltavaa virrantiheyttä ylläpidetään ensimmäisten 3–6 minuutin ajan, ja jännite nousee tällä hetkellä arvoon 90–110 V. Saavutettuaan tämän indikaattorin, virrantiheys laskee 0,2 ampeeriin neliödeimetriä kohden. Hapetus jatkuu ilman nykyistä sääntelyä. Prosessin aikana elektrolyytti sekoitetaan. Käytetään lyijy- tai teräskatodeja.

Hopea pinta suojaa

Hopean hapetus on hopeatuotteiden prosessointimenetelmä, jonka aikana pinta käsitellään kemiallisesti hopeasulfidilla. Kerroksen paksuus on noin 1 μm. Menetelmä suoritetaan rikkiyhdisteiden liuoksissa. Yleisin ratkaisu on rikkihappo.

Käsittelyn tuloksena hopea saa vanhentuvan ilmeen. Sen väri on vaaleanharmaata mustaan ​​tai ruskeaan. Tässä tapauksessa levitetyn kerroksen paksuus vaikuttaa värin voimakkuuteen. Voit säätää väriä metallin kiillotuksen aikana - pullistumiset muuttuvat vaaleiksi ja ontot tummemmat. Kontrasti antaa sinun korostaa tuotteen helpotusta. Hapettunut hopea sekoitetaan joskus mustaksi, vaikka pintakäsittelytekniikka on näissä tapauksissa erilainen.

Messinki pintasuojaus

Messinki- ja pronssituotteiden hapettuminen osoittaa, että oksidikalvojen parametrit ja pintojen väri ovat suurelta osin riippuvaisia ​​näiden seosten komponenteista. Esimerkiksi, kun pronssimetallissa on yhtä suuret määrät sinkkiä ja tinaa, oksidikalvoa on vaikea muodostaa, mutta lyijyä lisättäessä oksidikalvon laatu paranee voimakkaasti. Kun messinkiä käsitellään ammoniumsulfidilla, seokset, joissa on korkea sinkkitaso, on vaikeampi hapettua kuin messinki, joka sisältää enintään 10% sinkkiä.

Kauan käytettyä formulaatiota, joka perustuu ns. Rikkihapoon, on nyt muokattu: nyt kun kiteet on liuennut, siihen lisätään ammoniumsulfidia. Liuoksen määrän perusteella voit saada erilaisen oksidikalvon värin: vaaleanruskeasta tummanruskeaan tai jopa mustaan. Lisäksi kalvo on saatu erinomaisella laadulla ja tasaisella värillä.

Seosten käsittelyyn voidaan käyttää myös 10-prosenttista tiokarbonaattiliuosta. Liuosta käytetään kuitenkin vain messinkiä ja pronssia varten, joiden sinkkipitoisuus on alhainen.

Toinen tapa suojata pronssipintaa ja tehdä siitä houkuttelevampi on käyttää natriumtiomantimonaattia. Tuloksena saadaan tasaisesti päällystetty kalvo, jolla on punertava sävy.

Hapetus on prosessi, joka vaatii perusteellista tietoa kemiallis-fysikaalisista prosesseista ja yleensä kalliita laitteita. Yksinkertaisin suojakalvon levittämistekniikka on kuitenkin kaikkien saatavissa, riittää, että noudatetaan tässä artikkelissa kuvattuja yksinkertaisia ​​ohjeita.