Покрытие методом погружения в расплавленный металл

Погружение в расплавленный металл — один из старейших методов нанесения защитных покрытий, однако его роль в технике еще достаточно велика. Покрытие в этом случае образуется благодаря сцеплению расплавленного металла с основным и образованию промежуточного прочно сцепленного слоя из сплава двух металлов. Скорость реакции расплавленного и основного металлов значительно возрастает с температурой, поэтому для методов погружения пригодны только металлы с низкой температурой сцепления, чаще всего цинк и олово. К металлу, который наносят в расплавленном состоянии, предъявляют особые требования в отношении чистоты, так как противокоррозионное состояние покрытия существенно зависит от наличия в нем примесей. Так, добавки кадмия (до 0,3 %) и свинца (до 1,3 %) в расплаве цинка действуют положительно на свойства покрытия, а железа — резко отрицательно в самых малых концентрациях. [c.135]

Осаждение погружением в расплавленный металл. Если деталь, изготовленная из металла с высокой точкой плавления (такого, как сталь), погружается или пропускается через другой металл, находящийся в расплавленном состоянии (олово, цинк или алюминий), то при благоприятных условиях возможно осадить слой другого металла, который вскоре затвердевает. Если деталь при этом имеет правильную форму, то может быть получено равномерное покрытие. Методы предварительной обработки изделий изменяются в зависимости от применяемого металла и указаны ниже в главе, но успех зависит главным образом от удаления окисной пленки либо в восстановительной атмосфере, либо с помощью жидких флюсов. Между основным металлом и основной частью покрытия находится обычно слой сплава иногда может быть несколько слоев сплавов. На покрытой оловом стали слой сплава олова и железа, отделяющий олово от стали, очень тонок, одно время думали, что слой сплава в этом случае отсутствует, но его наличие обнаружено при исследовании образцов, срезанных под углом — метод, который широко используется для увеличения кажущейся толщины. На цинке промежуточные сплавы склонны расти на большую толщину, но их хрупкость создает опасность появления усталости, возникающей обычно в сплаве и затем переходящих в основной металл, если покрытая деталь работает в условиях вибрации или переменной нагрузки. Хрупкость зависит, однако, как от структуры, так и от состава. Промежуточный слой сплава на цинке может быть получен тонким при уменьшении времени контакта между сталью и расплавленным цинком. Кроме того, добавлением 0,10—0,24% алюминия к расплаву цинка можно уменьшить образование сплава цинка и железа или даже вообще избежать его, вероятно, благодаря тому, что образуется более тонкий слой из железа, алюминия и цинка, который эффективнее изолирует железо от цинка. Однако влияние алюминия зависит не только от содержания его, но и от времени погружения при коротком периоде погружения алюминий в ванне замедляет скорость воздействия расплава на железо, в то время как при длинном периоде он увеличивает ее. Детально это явление изложено в статьях [1]. [c.548]

Хотя удаление толстого окисла по-существу происходит перед покрытием, невидимая окисная пленка обычно присутствует на металле перед покрытием или, в случае некоторых операций, образуется после проведения их для некоторых целей листовой металл, подобно тому, как это делается для железных деталей, пассивируется анодной обработкой в условиях свободного выделения кислорода перед началом катодного осаждения. Вопрос относительно того, что происходит с невидимой пленкой, вызывает некоторые споры. Без сомнения, в кислой ванне окисел железа должен быть удален восстановительным растворением перед процессом осаждения, и в некоторых случаях он может быть восстановлен до металла. Русские работы, выполненные с использованием меченых атомов, указывают, что частичное восстановление пленки может сделать поверхностные условия более пригодными для образования мелкодисперсного непрерывного, адгезионного и защитного покрытия, чем многие другие методы подготовки поверхности [82]. Для металлов, подлежащих покрытию горячим погружением, окисел удаляется с помощью флюсов. При горячем цинковании слой расплавленного флюса наносится на зеркало ванны с расплавом цинка в том месте, где в него вводится деталь. В других процедурах детали обрабатываются флюсом и сушатся нагреванием перед тем, как они вводятся в ванну [c.570]

Для покрытия стали алюминием необходимы специальные методы очистки стали перед погружением. Небольшого окисления, которое происходит при соприкосновении с воздухом на пути от бачка, где происходит травление, до ванны с расплавом, достаточно, чтобы помешать нанесению покрытия. В одном американском процессе, где имеют дело с деталями больших габаритов, последние подвергаются щелочнфй обработке, кислотному травлению, промывке и сушке, затем они пропускаются через расплав из смеси солей, содержащий криолит, Na l и фторид алюминия, откуда деталь попадает непосредственно в алюминиевую ванну, которая сама по себе покрыта слоем расплавленной смеси, и затем в смесь солей детали промываются водой, кислотой и затем окончательно горячей водой. В другом методе, который за последние 10 лет успешно применяется, детали нагреваются в печи в. окислительной атмосфере при 450—650° С до образования голубой окисной пленки. Затем пленка восстанавливается при 850—900° С в водороде. Для этой цели можно использовать процесс крекинга аммиака, после чего деталь попадает непосредственно в расплавленный алюминий. Алюминий часто содержит 6% кремния, добавление которого дает более тонкие, но более равномерные и более гибкие осадки. До некоторой степени и губчатое железо, образующееся при восстановлении окисла, вероятно, быстро соединяется с расплавленным металлом. В английском процессе, разработанном лабораторией В. I. S. R. А. для непрерывного покрытия лент, последняя после пропускания между валками над парообразным растворителем, промывается, травится, покрывается глицерином и затем пропускается непосредственно через расплавленный металл. Глицерин сгорает при соприкосновении с жидким алюминием и таким путем сохраняет поверхность неокисленной. Ванна содержит кремний для ограничения роста слоя сплава. Процесс также используется для покрытия проволоки [83]. [c.571]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология