Металлические и неметаллические
Неорганические покрытия
Из металлических покрытий для защиты сельскохозяйственной техники от коррозии нашли применение прежде всего цинковые покрытия и в некоторой степени хромовые, алюминиевые, кадмиевые, никелевые, медные и комбинированные (медь+никель+хром; никель+хром; никель+никель и др.) (табл. 15).
К неметаллическим неорганическим покрытиям относятся оксидные, фосфатные, оксидно-фосфатные, эмалевые, цементные и др.
Оксидируют обычно изделия из железа, алюминия и его сплавов. При этом оксидные покрытия могут быть получены термическим, химическим и электрохимическим способами. Наиболее распространен химический способ, позволяющий получать, например, на стали пленки толщиной до 3 мкм, черного или темно-синего цвета. Пленки эти пористы и пригодны для защитных покрытий только в легких коррозионных условиях, (например, для защиты мелких деталей, работающих в помещении).
Алюминий покрывают оксидной пленкой путем анодной обработки его в сернокислотных или кислых хроматных ваннах. Кроме электрохимического анодного оксидирования, алюминиевые поверхности покрывают оксидным слоем путем химической обработки их в щелочных хроматных ваннах.
Анодно-окисные покрытия обладают значительно большей толщиной, твердостью и защитной способностью по сравнению с покрытиями полученными химическим оксидированием.
На оксидные пленки алюминия хорошо наносятся лакокрасочные материалы, благодаря чему общая противокоррозионная защита алюминиевых сплавов значительно улучшается.
Фосфатные покрытия представляют собой кристаллическую пленку, состоящую из нерастворимых в воде фосфатов железа и марганца или цинка и железа. Они устойчивы в атмосферных условиях, в смазочных маслах и органических растворителях, но разрушаются в кислотах и щелочах. Фосфатные покрытия служат не только для защиты металла от коррозии в легких условиях эксплуатации, но и для последующей окраски, так как фосфатированный слой способствует повышению сцепления лакокрасочных покрытий с металлом.
Таблица 15.
Основные виды металлических и неметаллических неорганических покрытий,
применяемых на деталях сельскохозяйственной техники
| Вид покрытия | Характеристика покрытий | Защищаемые детали |
| Цинковое (полученное погружением изделия в ванну с расплавленным металлом) | Состоит из ряда слоев, представляющих сплав цинка с основным металлом. Отличается высокой скоростью образования (примерно 80 мкм за минуту). Минимальная толщина покрытия – 47...86 мкм при толщине покрываемой стали 1…7 мм. Для повышения коррозионной стойкости вводится 0,003...0,030 % магния или покрытие комбинируется с последующей окраской. Недостатки: многофазная структура, снижающая коррозионную стойкость и механические свойства оцинкованных конструкций; неравномерность по толщине, непригодность для изделий сложной конфигурации | Детали оборудования животноводческих ферм, проволока, трубы, болты, гайки |
| Цинковое (полученное металлизацией – расплавлением тонкой струи расплавленного цинка под действием сжатого воздуха) | Структура покрытия отличается значительной пористостью и наличием окислов в слое металла. Для обеспечения хорошего сцепления с основным металлом требует его пескоструйной или дробеструйной обработки. Недостаток: – большой непроизводительный расход металла при распылении (до 2 5 % и выше). Применяемые толщины покрытия – до 200 мкм | Изделия любой формы и габаритов, бензоцистерны, трубы, емкости для хранения сернистых нефтепродуктов, металлические баки и пр. |
| Алюминиевое (полученное металлизацией) | Хорошо защищает сталь от коррозии в промышленной атмосфере и в атмосфере, содержащей сернистые газы, а также в мягкой и горячей пресной воде. Защитные свойства повышаются при пропитке покрытий растворами полимерных смол и при комбинировании с лакокрасочными покрытиями. Хорошими защитными свойствами обладают покрытия из сплава цинка с алюминием в соотношении 1:1. Применяемые толщины покрытия – до 500 мкм. | Ответственные стальные конструкции и сооружения, эксплуатирующиеся в атмосферных условиях, а также в агрессивных парах и газах |
| Цинковое(гальваническое) | Отличается чистотой, равномерностью распределения по поверхности деталей и хорошим декоративным видом. Скорость разрушения составляет примерно 1,0...1,5 мкм в год в атмосфере с наличием значительных количеств сернистого и углекислого газов. Применяется с обязательной обработкой в хроматных растворах. Стальные детали наводораживаются, что приводит к снижению механической прочности. Это явление устраняется обезводораживанием – прогревом деталей при определенной температуре в течение 1,5..2,0 ч. Коррозионная стойкость может быть повышена созданием на его поверхности фосфатных пленок. | Разнообразные детали машин, крепеж, стальные листы, проволока, бензопроводы, бензиновые и керосиновые резервуары, трубы |
| Кадмиевое(гальваническое) | Лучше защищает, чем цинковое покрытие, в условиях воздействия атмосферы, насыщенной морскими испарениями и солевыми брызгами. Толщина покрытия в зависимости от условий эксплуатации составляет 9...15 мкм для средних условий эксплуатации и 18...24 мкм – для жестких условий. Для деталей, подвергающихся воздействию морской или горячей воды, толщина покрытия увеличивается до 45 мкм. Как и цинковые покрытия, кадмиевые подвергают пассивированию. Кадмиевые покрытия значительно дороже цинковых и более дефицитны. | Детали, работающие в условиях горячей воды (болты, гайки, пружины) |
| Хромовое (гальваническое) | Имеет высокие твердость, износостойкость и стойкость при нагреве. Надежно защищает поверхности деталей двигателей, работающих в условиях истирания и коррозионного воздействия факторов атмосферы и газов, выделяющихся при сгорании топлива и пр. Применяется как в качестве самостоятельного покрытия, так и в комбинации с другими металлопокрытиями (медью, никелем). Защитная способность блестящих хромовых покрытий повышается после их пропитки уплотнительными составами: смазками АМС-3, К-17, льняным маслом, гидрофобным кремнием – органической жидкостью ГКЖ-94 и др. | Валики водяных насосов автомобильных двигателей. Поршневые кольца автотракторных двигателей |
| Никелевое (химическое) | Отличается равномерностью распределения по толщине на любых участках изделий сложного профиля. Содержит около 15 % фосфора и по своим свойствам отличается от электроосажденного никеля. Обладает высокой коррозионной стойкостью и твердостью. Рекомендуемые толщины покрытия – 9...24 мкм | Ответственные малоизнашиваемые детали: топливные насосы, поршневые кольца и др. |
| Медное (гальваническое) | Легкополируемое пластичное покрытие. Широко применяется в многослойных защитно-декоративных покрытиях. Как самостоятельное может применяться для улучшения пайки (толщина – 3 мкм), для придания притирочных свойств (толщина – 9 мкм), для защиты от цементации (толщина – 18...48 мкм), для увеличения электропроводности (толщина 24 мкм) | Мелкие резьбовые и крепежные детали |
| Никелевое (гальваническое) | Может применяться: в виде однослойного (блестящего или матового) или комбинированного двухслойного (би-никель), трехслойного (три-никель) и двухслойного с заполнителем (сил-никель) | Детали, на которые наносятся защитно-декоративные покрытия |
Контрольные вопросы
1. По каким признакам различают защитные покрытия?
2. В чем причины широкого распространения лакокрасочных покрытий?
3. Какие полимерные материалы используются для нанесения полимерных покрытий?
4. Какими преимуществами обладают полимерные покрытия?
5. Как подразделяются металлические покрытия по механизму защиты
6. Назовите примеры неметаллических неорганических покрытий.
7. Где целесообразно применять неметаллические неорганические покрытия?
8. Назовите примеры композиционных комбинированных покрытий.
9. В чем преимущества комбинированных покрытий?
10. На какие виды делят защитные покрытия по способу получения?
11. Как получают химические защитные покрытия? Назовите их примеры.
12. Как получают электрохимические защитные покрытия?
13. Приведите примеры гальванических и анодно-окисных защитных покрытий.
14. Как получают металлизационные покрытия?
15. Из каких металлов получают металлизационные защитные покрытия?
16. Какие факторы необходимо учитывать при выборе вида защитного покрытия?