Оксидування сталі - всі способи нанесення захисного покриття
Під оксидуванням стали розуміють процедуру створення на металевих поверхнях оксидної плівки. Дана операція проводиться для освіти декоративних і захисних покриттів, а також спеціальних діелектричних шарів на сталевих виробах.
Особливості хімічного оксидування Цікавий для нас процес можна виконати за кількома технологіями. Оксидування прийнято ділити на: • хімічне; • електрохімічне; • термічне; • полум'яне.
При хімічному оксидуванні поверхню виробів обробляють расплавами або розчинами хроматов, нітратів та інших окислювачів, що збільшує антикорозійний захист металу. Подібна процедура може виконуватися за допомогою застосування лужних або кислотних композицій.
Хімічне оксидування лужного типу виконується при температурах від 30 до 180 градусів. Для нього використовують луги і невелика кількість окислювачів. Після обробки деталей лужними сполуками їх обов'язково промивають (вельми ретельно), а потім просушують. У деяких випадках заготовки, що пройшли процедуру оксидування, додатково промаслюється.
Для кислотної операції зазвичай застосовують композиції, що складаються з 2-3 кислот - соляної, ортофосфорної, азотної, в які додають в незначних обсягах сполуки марганцю та інші сполуки. Температура такого способу оксидування варіюється в межах 30-100 градусів. Використовується він найчастіше для декорування і захисту від корозії іржавіння. Хімічне оксидування будь-якого з двох описаних типів дозволяє отримувати у виробничих і в домашніх умовах плівки з досить високими захисними характеристиками. При цьому електрохімічна процедура оберігання стали від корозійних явищ вважається більш ефективною. Саме тому хімічне оксидування для сталевих виробів використовується рідше, ніж електрохімічне.
Анодне оксидування - що воно собою являє? Анодний процес (саме так зазвичай називають оксидування електрохімічного виду) здійснюється у твердих або рідких електролітах. Він забезпечує високонадійні плівки наступних типів: • тонкошарові покриття з товщиною від 0,1 до 0,4 мікрометрів; • електроізоляційні і зносостійкі шари товщиною від 2-3 до 300 мікрометрів; • захисні покриття від 0,3 до 15 мікрометрів; • спеціальні емалеподобние шари (іменуються в середовищі фахівців ематаль-покриттями).
При анодуванні поверхню окисляемого вироби характеризується позитивним потенціалом. Така процедура рекомендована для захисту елементів інтегральних мікросхем, створення на напівпровідникових матеріалах, сплавах і сталях діелектричних покриттів. При бажанні анодування можна виконати в домашніх умовах, але при чіткому і беззастережному дотриманні стандартів техніки безпеки, так як для операції використовуються агресивні сполуки.
Окремим випадком анодування вважається методика мікродугового оксидування, яка дозволяє отримувати унікальні покриття з високими декоративними, теплостійкими, захисними, ізоляційними і антикорозійними параметрами. Мікродугового процес здійснюється під дією змінного або імпульсного струму в електролітах, що мають слабощелочной характер. Розглянутий спосіб нанесення спеціальних шарів забезпечує товщину покриттів на рівні 200-250 мікрометрів. Після виконання операції поверхню виробу зовні схоже на кераміку. Мікродугового оксидування при наявності обладнання нерідко роблять у домашніх умовах. Під час процесу в повітря не виділяється будь-яких небезпечних для людини речовин. З цієї причини мікродугового обробка стає все більш популярною серед домашніх майстрів.
Тонкощі термічного та плазмового оксидування Термічний процес має на увазі, що оксидна плівка формується на сталі в атмосфері водяної пари якої іншої кисневмісної середовищі при досить високих температурах. У домашніх умовах таку операцію не виконують, так як вона вимагає використання спеціальних печей, в яких залізо або низьколеговані сталі нагрівають приблизно до 350 градусів.
Якщо ж мова йде про обробку середньо- і високолегованих сталей, температура в печі і зовсім повинна дорівнювати 650-700 градусам. Загальна тривалість термічного оксидування, як правило, становить близько години. Практично нереально виконати в домашніх умовах і полум'яне оксидування. Воно проводиться в низькотемпературній плазмі, що містить кисень. Плазмова середу при цьому створюється звичайно за допомогою ВЧ-і СВЧ-розрядів, рідше застосовуються розряди постійного струму. Якість одержуваних захисних плівок оксидів при плазмовому процесі дуже висока. Тому його застосовують для нанесення покриттів на відповідальні деталі:
Як самостійно виконати операцію? Найпростіший спосіб нанесення захисного покриття на сталеві вироби в домашніх умовах не вимагає особливих умінь. При бажанні оксидування своїми руками може виконати будь-хто. Спочатку деталь, яку планується обробити, полірують або зачищають. Потім з її поверхні видаляють окисли (декапируют), використовуючи для цих цілей розчин (п'ятивідсотковий) сірчаної кислоти. Виріб поміщають в нього на 60 секунд. Після ванни з кислотою деталь необхідно промити в теплій воді і піддати її пасивування - п'ятихвилинний кипячению, яке здійснюють у розчині водопровідної води з 50 грамами звичайного господарського мила (така кількість миючого засобу розраховане на один літр води). Тепер поверхня повністю готова до оксидуванню. Для реалізації процедури слід:
• взяти емальовану ємність, яка не має подряпин і відколів; • налити в неї воду (один літр) і розвести 50 грамів їдкого натру; • помістити ємність на плиту, покласти в неї виріб і підігріти суміш до 140-150 градусів.
Через півтори години деталь можна діставати - оксидування успішно завершено!