Литейное производство. Сварка

контрольная работа

Опишите виды защитных покрытий металлов

Защитные покрытия используют в противокоррозионной практике для изоляции металла от агрессивной среды. Чтобы обеспечить хорошую защиту от коррозии покрытие должно быть сплошным, иметь хорошую адгезию с основным металлом (сцепление), быть непроницаемым для агрессивной среды, равномерно распределятся по поверхности, обладать высокой износостойкостью, жаростойкостью и твердостью (в отдельных случаях).

Различают защитные покрытия на органической и неорганической основе. К первой группе относят лакокрасочные, полимерные и пластмассовые покрытия, ко второй группе -- металлические, окисные и солевые покрытия. Как теоретическая основа, так и технология нанесения покрытий этих двух групп коренным образом различаются.

Помимо покрытий, предназначенных для защиты основного металла от атмосферной коррозии, различают защитно-декоративные покрытия, которые не только должны защищать основной металл от коррозии, но и сообщать его поверхности красивый, часто блестящий вид на протяжении определенного периода эксплуатации в атмосферных условиях.

Довольно широкое распространение имеют износостойкие покрытия, назначение которых сводится к повышению сопротивления трущихся поверхностей механическому износу. Для этих целей успешно применяют хромовые покрытия, которые повышают срок службы трущихся поверхностей, в частности цилиндров двигателей внутреннего сгорания автомобилей и тракторов, авиационных моторов, мотоциклов и других двигателей.

Покрытия из металлов и сплавов сообщают поверхности изделий определенные оптические, магнитные, антифрикционные и другие свойства. В последнее десятилетие покрытия из драгоценных металлов применяют все в больших количествах в электронной промышленности -- в производстве полупроводниковых приборов и различного рода электрических контактов, когда наряду с химической стойкостью требуется сообщить поверхности высокую электропроводность, низкое и постоянное переходное электросопротивление и целый ряд других свойств. Помимо перечисленных, нередко наносят и другие металлические, окисные и солевые покрытия, которые в различных отраслях народного хозяйства находят более или менее широкое распространение.

В зависимости от физико-химических свойств металлопокрытий и основного металла, требуемой толщины покрытия и целого ряда других технико-экономических показателей выбирают тот или иной метод нанесения покрытия. Большое распространение имеет горячий метод, т. е. погружение покрываемых изделий в расплавленный металл и электролитический метод. Горячий метод применяется для нанесения покрытий со сравнительно низкой температурой плавления, во всяком случае на несколько десятков градусов (или больше) ниже температуры плавления основного металла. Непременным условием применимости горячего метода нанесения металлопокрытия является образование между ним и основой промежуточного сплава типа интерметаллида.

Горячим методом наносят алюминиевые покрытия (электролитическое алюминирование из водных растворов теоретически невозможно), а также покрытия полуфабрикатов сплавами на основе свинца.

Электролитический метод имеет несомненные преимущества при нанесении покрытий со сравнительно высокой температурой плавления, например в процессах меднения, никелирования, хромирования, а также при нанесении покрытий из сплавов на их основе, при серебрении, золочении, покрытиях металлами платиновой группы и некоторыми редкими металлами. Широкое распространение имеет процесс электролитического окисления (анодирования) алюминия, магния и других металлов.

Диффузионные методы нанесения покрытий, распыление расплавленного металла и напыление металла методом испарения в вакууме имеют более ограниченное применение. В последнее время все чаще прибегают к нанесению покрытий на изделия сложной формы и на неметаллические изделия химическим методом, т. е. без электрического тока, заменяя его восстановителем, например гипофосфитом, гидразином и др.

В зависимости от назначения защитных покрытий к ним предъявляют различные требования. Однако независимо от их назначения общим требованием, которому должны удовлетворять все покрытия, является прочное сцепление с основой. Хотя количественного метода определения прочности сцепления между основой и покрытием нет, имеются некоторые технологические пробы, на основании которых можно вынести качественное суждение о прочности сцепления. В наиболее ответственных случаях покрытие не должно отслаиваться от основы при любой степени деформации. Другими требованиями, предъявляемыми к покрытиям, являются мелкая структура, а при нанесении защитно-декоративных покрытий они должны иметь блестящий вид без полировки. Покрытия должны иметь максимально равномерную толщину на различных участках -- выступах и углублениях, так как толщина покрытий является важнейшей характеристикой, определяющей срок их защитного действия. Покрытия должны иметь минимум пор (даже микроскопических размеров). Это требование не столь существенно при нанесении так называемых анодных покрытий, т. е. покрытий, у которых электродный потенциал в данных условиях эксплуатации изделий электроотрицательнее, чем потенциал основного металла. Как известно, потенциал ряда металлов в сильной степени зависит от среды, температуры и других факторов. Так, например, потенциал олова в органических кислотах или солях, в том числе в пищевых продуктах, электроотрицательнее потенциала железа и электрохимически защищает его от коррозии. Потенциал цинка в воде при температуре 60° С и выше в результате образования на нем защитной пленки становится электроположительнее потенциала железа и перестает его электрохимически защищать. Предъявляемые требования в значительной степени удовлетворяются при надежной подготовке поверхности основного металла, правильном выборе типа электролита и оптимальной концентрации компонентов, входящих в его состав, электрического и температурного режима.

При электролитическом способе нанесения металлических покрытий мелкокристаллическое строение их и равномерное распределение по толщине часто обеспечиваются применением комплексных растворов, в частности цианистых солей, вместо простых и введением в электролит органических добавок.

Делись добром ;)