Способ химического оксидирования стальных деталей. Хим оксидирование стали


    Хим оксидирование — sovetskyfilm.ru

    Химическое оксидирование — сталь

    Химическое оксидирование стали и алюминия позволяет получать сплошные слои с малой пористостью и хорошей адгезией, которые имеют защитные свойства в атмосфере с низкой степенью коррозионной агрессивности. Сталь подвергают, например, так называемому воронению, которое в сочетании с консервирующими средствами обеспечивает удовлетворительную защиту стальных изделий от сухой атмосферной коррозии. Окисные слои на алюминии, полученные химическим оксидированием, существенно повышают стойкость не только самого алюминия, но и лакокрасочных систем, нанесенных на окисный слой.  [1]

    Химическое оксидирование стали и чугуна производится в нагретых растворах, состаны которых приведены в тпбл.  [2]

    Химическое оксидирование стали осуществляется, в основном, в щелочных и бесщелочных растворах.  [3]

    При химическом оксидировании стали превышение скорости возникновения на поверхности металла зародышей пленки над скоростью роста отдельных кристаллов приводит к быстрому их смыканию, изоляции металла от раствора и формированию малопористого оксидного слоя небольшой толщины. Если же скорость образования зародышей относительно невелика, создаются условия для их роста и формирования оксидного слоя большей толщины. Отсюда следует, что результат процесса зависит от того, как состав рабочего раствора и режим обработки будут влиять на скорости указанных реакций. Повышение концентрации щелочи способствует росту толщины покрытия, но в чрезмерно концентрированном растворе на поверхности металла образуется рыхлый осадок гидроксида железа, что ухудшает защитные свойства пленки. Увеличение концентрации окислителя способствует повышению скорости возникновения зародышей оксида и, как следствие этого, — формированию пленки небольшой толщины. В этом же направлении действует повышение температуры раствора.  [4]

    Отработанный раствор химического оксидирования стали загрязнен большим количеством железа. Такой раствор без предварительной обработки может быть использован для приготовления перечисленных в квадрате I ( рис. 7.4) растворов. При приготовлении растворов, перечисленных в квадрате II, железо целесообразно удалить. Вследствие сильного газовыделения происходит флотация гидроксида железа ( III) — образуется пена желто-коричневого или коричневого цвета, которую убирают с поверхности раствора сетчатым совком. Окончание процесса определяют по образованию белой пены.  [5]

    Основой процесса химического оксидирования стали является реакция взаимодействия металла со щелочью и окислителями.  [6]

    Рыхление окалины допускается проводить в растворе химического оксидирования стали.  [7]

    В табл. 14.8 приведены составы для химического оксидирования стали и чугуна.  [8]

    Здесь наиболее важным является получение на поверхности металла плотной, прочносцепленной оксидной пленки с заданными свойствами. Качественно рассмотрим процесс химического оксидирования стали в щелочи при повышенной температуре. Как видно из рис. 1.9, потенциал будет находиться в области пассивности железа и на нем образуется пассивная пленка.  [9]

    Оксидные покрытия получают путем химической или электрохимической обработки поверхности металла. Эти способы называются оксидированием, воронением, анодированием. Химическое оксидирование сталей проводят путем нагрева их в растворе, содержащем едкий натр и нитрит натрия. Получающаяся оксидная пленка в зависимости от толщины имеет различный цвет — от светло-синего до черного. При воронении пленка получается черного цвета. При электрохимическом воронении к детали подсоединяют положительный полюс источника тока, ускоряя тем самым процесс образования пленки. Получающаяся оксидная пленка имеет поры. Для повышения защитных свойств пленки ее подвергают обработке маслами. Для получения оксидной пленки на алюминии применяют анодирование, которое осуществляется электрохимическим способом в растворе, содержащем хромовый ангидрид, серную и щавелевую кислоту. Пленка, полученная таким способом, хорошо защищает металл от коррозии, является износостойкой и обладает электроизоляционными свойствами.  [10]

    Страницы:    9ensp;9ensp;1

    Поделиться ссылкой:
    • Шифры наносимых покрытий: Хим.Окс
    • Обрабатываемые стали: углеродистые стали
    • Габариты изделий: до 1000х1000х1000 мм. Масса до 3 т.
    • Нанесение покрытий на изделия любой сложности
    • ОТК, паспорт качества, работа в рамках ГОЗ

    Общая информация

    Химическое оксидирование металла ( воронение, холодное чернение, химическое оксидирование ) позволяет получать консервационное покрытие различных цветов (чаще всего — чёрного), которое вместе с красивым внешним видом деталей обеспечивает влагооталкивающую коррозионную защиту.

    Химическое оксидирование позволяет длительное время хранить стальные изделия не опасаясь за случайное появление коррозии, а также снижать вероятность появления задиров в парах трения.Химическое оксидирование не меняет размеров изделий, резьб, отверстий, зазоров — эта особенность бывает важной при обработке деталей с высокой точностью изготовления, благодаря чему возхможно нанесение покрытия на изделия с большим количеством отверстий высокими требованиями к допускам на покрытие.

    Чаще всего химическому оксидированию подвергаются различные изделия:

    — режущий и металлообрабатывающий инструмент (режущий инструмент для станков – торцевые и концевые фрезы, инструмент с твердосплавными пластинами, сверла, спиральные сверла, кольцевые пилы, плашки, метчики, развертки и др.)— узлы оборудования (шпиндельные патроны, планшайбы, шестерни, высокопрочные звездочки в цепных передачах, втулки, резцедержатели, цанги, ручной инструмент, детали контрольно-измерительных и оптических приборов, штанги и др.)— другие детали и изделия различного назначения (насосного, декоративного, технологического, автомобильного и др.).

    Производители подшипников, в том числе и подшипников для автопрома, обрабатывают корпуса, наружные кольца, обоймы, крышки. Химическое оксидирование не приводит к изменению размеров, зато, когда начинается приработка, наличие покрытия обеспечивает трущимся поверхностям отличные противозадирные свойства.

    Процесс является незаменимым при обработке удлиненных деталей, так как низкая температура процесса (до 140 С) не приводит к термической деформации изделий.

    Примечательно, что в последнее время наметилась тенденция использования чернения в качестве декоративного покрытия, с последующей обработкой защитным лаком для придания блеска и износостойкости.

    Примеры деталей с химическим оксидированием

    Хим оксидирование

    Хим оксидирование

    Технология химического оксидирования

    Химическое оксидирование металла (чернение и воронение) это процесс получения красивого равномерного покрытия, как правило чёрного, обладающего декоративными и защитными свойствами на металлических изделиях (углеродистая сталь, алюминий) при комнатной температуре для хололдных процессов и 140 С — для процесса воронения.Технологически процесс заключается в поочерёдном перемещении изделий в специальные растворы. Чернение металла не изменяет габаритных его размеров и позволяет получать равномерное черное покрытие на обработанных поверхностях, резьбе и глухих отверстиях.

    Осуществляется холодное чернение за счет химической реакции изменяющей поверхность металла. От воронения (получения чёрного покрытия в горячем растворе кипящей при 140 градусах щёлочи) отличается экономичностью и безопасностью, хотя немного уступает ему по свойствам.

    Процесс заключается в обезжиривании и последующем погружении в модификатор и в раствор для чернения. Дополнительная антикоррозийная обработка достигается путем окунания изделия в обезвоживающее масло или другие дегидрирующие (водооталкивающие) составы.

    Осуществляется при цеховой температуре, окунанием деталей в химически малоагрессивный раствор, на их поверхности формируются чёрные химические конверсионные покрытия, которые по декоративности (глубоконасыщенный черный цвет) и

    коррозионной стойкости практически не уступают покрытиям, получаемым при горячем щелочном оксидировании в нитратных растворах- Холодное чернение можно осущестлять для различных сталей: углеродистых и легированных, конструкционных и инструментальных, холодно- и горячекатаных, после ковки или штамповки, а также чугунов и порошковых металлов (при этом белый соляной налёт, присущий горячему оксидированию, не образуется; порошковые металлы и чугуны не выщелачиваются).

    • Одна и та же ванна может использоваться для чернения при комнатной температуре деталей из сталей и чугунов – разных марок и видов
    • Покрытия характеризуются отличными противозадирными свойствами
    • Приработка сопрягающихся деталей облегчается, свойства режущего инструмента улучшаются, срок его службы увеличивается
    • Посадочные размеры деталей и твердость сохраняются

    Стоимость и сроки работ рассчитываются индивидуально исходя из текущего состояния изделий и требований к покрытию.Для быстрой оценки стоимости работ — отправляйте запрос на электронную почту [email protected] К запросу желательно приложить чертёж или эскиз деталей, а также указать их количество.

    Химическое оксидирование

    Хим оксидирование

    Для защиты от коррозии, а также придания изделиям из стали и чугуна более привлекательного вида, применяется оксидирование. Услуги по химическому оксидированию оказывает участок гальванических покрытий нашего предприятия, возможно проведение оксидирования с промасливанием и без. Главным преимуществом данного метода обработки является малая толщина образуемой пленки — после проведения оксидирования размеры обрабатываемых изделий практически не изменяются. Применять оксидирование можно к изделиям различных размеров: от небольших фланцев, до габаритных эллиптических днищ .

    Виды оксидирования

    На сегодняшний день оксидирование стали может производиться термическим, химическим и электрохимическим способом. Чаще всего на предприятиях используют химический метод, который может быть горячим или холодным.

    Образование защитной оксидной пленки происходит после окунания обрабатываемого изделия в специальный химический состав, который может состоять из различных щелочей и окислителей. В результате взаимодействия стали с раствором, образуется оксид железа и натрия. Из этого соединения и происходит формирование защитного слоя. Толщина готовой оксидированной пленки определяется условиями, в которых протекает процесс. Цвет во многом зависит от состава обрабатываемой стали. Глубокий черный оттенок покрытия удается получить на изделиях, изготовленных из малоуглеродистых сталей, а высокоуглеродистые сплавы создают черную пленку с серым отливом. Для улучшения защитных свойств оксидной пленки изделие дополнительно подвергают промасливанию, эта операция также позволяет сделать черный цвет изделия более глубоким. Химическое оксидирование может происходить и без использования масла, но в этом случае защитные свойства оксидного покрытия будут более низкими. Покрытие, которое образуется после химического оксидирования, может быть финишным или использовано как основа под дальнейшую покраску.

    Типовой процесс химического оксидирования

    Для осуществления химического оксидирования необходима специальная футированная ванна, ее размер подбирается исходя из габаритов обрабатываемых изделий. Сам процесс состоит из нескольких обязательных операций:

    • Химическое обезжиривание. Раствор кальцинированной соды, едкого натра и тринатрий фосфата удаляет загрязнения с поверхности изделия.
    • Горячая промывка в воде при температуре 90°С.
    • Холодная промывка осуществляется в воде комнатной температуры.
    • Травление ингибированной соляной кислотой позволяет удалить остатки масляной пленки.
    • Холодная промывка.
    • Оксидирование. Для этого процесса могут быть использованы различные растворы, которые имеют запатентованный состав и чаще всего поставляются на предприятие в готовом виде.
    • Горячая промывка.
    • Холодная промывка производится несколько раз, чтобы с поверхности изделий окончательно удалить остатки щелочного раствора.
    • Обработка в мыльном растворе.
    • Окончательная сушка производится при температуре около 105°С.
    • Пропитка в индустриальном масле позволяет улучшить антикоррозийные свойства покрытия, а также придать готовому изделию более привлекательный внешний вид.

    11. Пропитка в индустриальном масле позволяет улучшить антикоррозийные свойства покрытия, а также придать готовому изделию более привлекательный внешний вид. Холодный способ химического оксидирования на сегодняшний день является наиболее популярным методом обработки стальных и чугунных изделий.

    Добавить комментарий

    Наше предприятие изготавливает эллиптические днища ГОСТ 6533-78, емкостное оборудование различного типа, а также оказывает услуги по лазерному и плазменному раскрою металлопроката. Разместив заказ на нашем предприятии Вы можете лично контролировать процесс изготовления изделий на всех стадиях производства. Сотрудники нашего технологического отдела помогут разработать нестандартное оборудование согласно Вашему техническому заданию. Приглашаем к сотрудничеству!

    Социальные сети

    Оглавление статьи Страницы статьи: 1 2 3

    Способы оксидирования и свойства оксидных покрытий

    Оксидные покрытия на черных металлах могут быть получены термическим, термохимическим, химическим и электрохимическим способами. Каждый из них находит свою, наиболее целесообразную область применения. Термическую обработку можно проводить на воздухе, в среде водяного пара, минерального или растительного масла, расплавленных солей. Термовоздушное оксидирование используется для получения электроизоляционных пленок на пластинах или ленте электротехнической стали, применяемых для изготовления трансформаторов, дросселей. Обработку в масле или расплавленных солях используют для получения оксидных покрытий на инструменте. Толщина и цвет получаемых таким путем покрытий зависят в основном от состава стали и температурного режима ее обработки. Светло-желтая окраска поверхности получается прогреванием металла при температуре 225-235 °С, коричневая — 245-250 °С, красноватая — 270-280 °С, темно-синяя — 300-315 °С. Пленки черного цвета образуются при нагреве стали до 460-470 °С в льняном масле. В расплаве, содержащем 55 % нитрида натрия и 45 % нитрата натрия, на стали формируются пленки, имеющие синюю окраску, толщина которых достигает 5-10 мкм.

    Для защитно-декоративного оксидирования наиболее широко используется химический способ, позволяющий получать покрытия толщиной до 3 мкм темно-синего или черного цвета. Пленки, сформированные в щелочных растворах, весьма пористы и поэтому пригодны в качестве защитных покрытий только в легких климатических условиях эксплуатации изделий. Их защитная способность может быть повышена пропиткой минеральными маслами, консистентными смазками или гидрофобизующими жидкостями. Однако такая дополнительная обработка для некоторых изделий неприемлема. Сравнительно лучшими антикоррозионными свойствами обладают пленки, полученные химическим оксидированием в бесщелочных растворах. Чаще всего для этого используют растворы, содержащие фосфорную кислоту и нитраты бария, кальция или некоторых других металлов. Формирующиеся пленки наряду с оксидами содержат фосфаты металлов, их толщина может достигать 5 мкм. Механическая прочность оксидно-фосфатных покрытий выше, чем оксидных, повышается также их термостойкость.

    Продолжительность обработки изделий в бесщелочных растворах по сравнению с процессом щелочного оксидирования уменьшается в два-три раза, снижается температура рабочего раствора, что позволяет обрабатывать изделия, паянные мягкими припоями. Оксидно-фосфатный слой является хорошим грунтом под лакокрасочные покрытия.

    Электрохимическое оксидирование проводится обработкой изделий на аноде в щелочном растворе, к которому в некоторых случаях добавляют окислители. Процесс идет при более низкой температуре и меньшей концентрации компонентов по сравнению с химическим оксидированием. Покрытия характеризуются лучшими защитными свойствами, чем полученные химическим способом. Однако электрохимический способ оксидирования не находит практического применения. Это связано с усложнением технологического процесса, требующего применения источников постоянного тока, специальных подвесных приспособлений, а также с низкой рассеивающей способностью электролитов, что затрудняет обработку профилированных деталей.

    Основой процесса химического оксидирования стали является реакция взаимодействия металла со щелочью и окислителями. В горячем концентрированном растворе едкой щелочи железо переходит в раствор с образованием закисного соединения Fe + О + 2NaOH > Na2 FeО2 + h3 О. При повышении содержания в растворе окислителя образуется соединение трехвалентного железа Na2 Fe2 О4. Формирующаяся при этом на поверхности металла черная пленка состоит в основном из магнитной окиси железа, которая может образовываться по реакции Na2 FeО2 + Na2 Fe2 О4 + 2Н2 О > Fe3 О4 + 4NaOH.

    Формирование оксидной пленки начинается с возникновения на поверхности металла ее кристаллических зародышей. По мере того как оксид покрывает металл, изолируя его от воздействия раствора, уменьшается скорость растворения железа и образования пленки. Толщина пленки зависит от соотношения скоростей процессов возникновения центров кристаллизации и роста отдельных кристаллов. При большой скорости первого процесса быстро увеличивается количество кристаллических зародышей, и они смыкаются, образуя тонкую сплошную пленку. Если же скорость образования зародышей относительно невелика, создаются благоприятные условия для их роста и формирования оксидной пленки большей толщины.

    Процесс оксидирования зависит от условий его проведения и состава обрабатываемой стали. При большой концентрации в растворе окислителя повышается скорость образования кристаллических зародышей оксида и, вследствие этого, формируются пленки небольшой толщины, а также уменьшается количество перешедшего в раствор металла. Понижение концентрации окислителя способствует росту толщины пленки, но при чрезмерно малом его содержании пленка получается механически непрочной и легко стирается. Увеличение концентрации окислителя приводит к повышению скорости формирования пленки в начальный период процесса. Повышение концентрации едкой щелочи способствует росту толщины пленки, но в сильно концентрированных растворах на поверхности металла могут выделяться рыхлые осадки гидрата оксида железа, что ухудшает внешний вид покрытия и снижает его защитную способность.

    Перемешивание раствора способствует отводу продуктов растворения железа от поверхности металла, что приводит к уменьшению количества кристаллических зародышей оксида. При очень большой скорости перемешивания нарушаются условия получения компактной пленки, она получается рыхлой, иногда в виде порошка. Скорость формирования магнитной окиси железа падает с понижением температуры раствора, что приводит к уменьшению скорости возникновения центров кристаллизации и, следовательно, создает условия, благоприятствующие увеличению толщины оксидного покрытия.

    На низкоуглеродистых сталях формируются пленки глубокого черного цвета, на высокоуглеродистых — черного, с серым оттенком. Высокоуглеродистые стали оксидируются быстрее, чем низкоуглеродистые. Поэтому при оксидировании малоуглеродистых сталей применяют растворы с повышенной концентрацией гидроксидов.

    При электрохимическом оксидировании скорость растворения металла и образования оксидной пленки определяется не только составом и температурой электролита, но и режимом электролиза. Повышение анодной плотности тока ускоряет реакцию растворения железа и образование центров кристаллизации. Более толстые оксидные пленки формируются при сравнительно низких плотностях тока.

    Процесс образования оксидно-фосфатных пленок имеет много общего с процессом фосфатирования. Его можно проводить в растворах, содержащих первичные фосфаты железа, марганца или цинка, с добавкой нитратов щелочноземельных металлов — кальция, стронция, бария. С увеличением концентрации в растворе нитратов уменьшаются размеры кристаллов фосфатного слоя, пленка становится гладкой, тонкой, приобретает темно-синюю окраску. На поверхности металла образуется тонкий оксидно-фосфатный слой. Аналогичные результаты достигаются при обработке стали в растворе, содержащем небольшое количество фосфорной кислоты и нитраты.

    Образование оксидно-фосфатной пленки в указанных растворах определяется концентрацией их компонентов. При малом содержании нитратов и высокой концентрации кислоты происходит интенсивное травление металла и пленка не образуется. Оптимальное соотношение компонентов зависит от природы нитратов. Так, при концентрации 15-20 г/л Н3 РО4 допускается содержание нитратов одновалентных металлов от 20 до 300 г/л, двухвалентных — от 20 до 100 г/л, трехвалентных — от 10 до 20 г/л. Оксидно-фосфатные пленки глубокого черного цвета образуются в растворах, содержащих нитраты щелочноземельных металлов. Окраска пленки зависит также от содержания в металле углерода и легирующих компонентов. На малолегированных сталях образуется пленка черного цвета, на стали ШХ-15 — серого цвета.

    Защита стали от коррозии оксидными пленками помимо оксидных и оксидно-фосфатных покрытий может проводиться пассивированием ее в специальных растворах. При этом на поверхности металла образуется бесцветный или слегка окрашенный тонкий слой оксида, являющийся барьером против воздействия окружающей среды. Заметное повышение стойкости против коррозии в результате пассивирования наблюдается для легированных, в особенности хромоникелевых сталей. Для углеродистых сталей пассивирование является недостаточно надежным способом их защиты. Поэтому оно применяется лишь для предотвращения коррозии стальных деталей при межоперационном хранении, предохранения от появления на них следов захвата руками. Пассивирование деталей из хромоникелевых сталей используется для их защиты в условиях эксплуатации.

    Химическое оксидирование. Основным фактором, влияющим на процесс оксидирования стали, является концентрация в растворе гидроксидов, нитратов или нитритов калия или натрия. Обычно процесс идет при температуре кипения раствора или близкой к ней, которая определяется, в основном, содержанием щелочи. Так, температура кипения растворов, содержащих 800, 900, 1000 г/л NaOH, будет соответственно 142, 147, 152 °С.

    Для получения более толстых оксидных пленок повышают концентрацию щелочи в растворе. Однако очень концентрированные растворы редко применяют, так как в них чаще может образоваться на поверхности деталей рыхлый налет гидрата окиси железа. В растворах щелочи с температурой кипения 150-155 °С формируются блестящие пленки глубокого черного цвета. При повышении температуры до 155-163 °С иногда образуются неравномерные пятнистые покрытия. В растворах, температура кипения которых достигает 163-165 «С, формируются серовато-черные матовые пленки. Присутствие в растворе нитритов способствует образованию блестящих покрытий с синеватым оттенком, присутствие нитратов — получению слегка матовых пленок черного цвета.

    Специалистами разработан ряд добавок в щелочно-нитратные ванны оксидирования — солей щелочных металлов, хроматов. Они способствуют изменению окраски пленки, но почти не влияют на ее толщину и защитную способность и поэтому не находят практического применения. Для предотвращения образования рыхлого слоя гидроокиси железа рекомендуется вводить в раствор небольшие количества хлористого натрия, железистосинеродистого калия или перманганата калия. Но эти добавки мало используются. Обычные щелочно-нитрат-ная или щелочно-нитритная ванны стабильны в работе, а присутствие добавок других соединений требует более частого контроля и корректирования растворов.

    Предотвращение образования налета гидроксида железа может быть достигнуто предварительным пассивированием стали в растворе хромата или бихромата калия или прогреванием на воздухе при 220-250 °С. При этом на поверхности металла образуется тонкая оксидная пленка, влияющая на ход последующего процесса оксидирования. Чем больше толщина этой пленки, тем меньшей толщины оксидного покрытия удается достигнуть.

    Для щелочного оксидирования черных металлов используют растворы и режимы работы, приведенные в табл. 1.

    Хим оксидирование

    Растворы 1 и 2 наиболее универсальны — в них можно обрабатывать стали различных марок, изменяя лишь температуру раствора и продолжительность выдержки в них изделий. В растворе 2 обработку высокоуглеродистых сталей и чугуна ведут при 135-140 °С в течение 10-30 мин, среднеуглеродистых- 135-145 °С, 30-50 мин, низкоуглеродистых- 145-155 °С, 40-60 мин, низко- и среднелегированных — 145-155 «С, 60-90 мин.

    Продолжительность оксидирования при определенном температурном режиме зависит от марки обрабатываемой стали. С понижением содержания углерода она увеличивается. Например, в растворе 1 оксидирование стали, содержащей свыше 0,7 % углерода, ведут в течение 15-20 мин, 0,7-0,4 % углерода — 20-40 мин, 0,4-0,1 % углерода — 40-60 мин. Хромоникелевые стали оксидируют в течение 60-120 мин, чугун и кремнистые стали — 30-60 мин. Температурный режим работы ванны также изменяют в зависимости от состава обрабатываемого металла. При 135-145 °С оксидируют стали, содержащие 0,4-0,7 % углерода, при 145-155 °С — менее 0,4 % углерода и среднелегированные стали.

    В растворе 2 формируются более блестящие, а в растворе 3 — более матовые покрытия. Замена в растворе 1 до 30 % нитрита натрия нитратом способствует некоторому повышению блеска покрытий. Растворы 5 и 6 пригодны для оксидирования углеродистых, низко-и среднелегированных сталей, а также для двухстадийной обработки с целый) получения покрытий, характеризующихся улучшенными антикоррозионными свойствами. Раствор 6 целесообразно использовать для обработки чугуна, углеродистых, низко- и среднелегированных сталей.

    Для предотвращения образования красно-бурого налета гидроокиси железа на поверхности изделий при оксидировании в раствор 1 добавляют 5-10 г/л железистосинеродистого калия или перманга-ната калия. Хорошие результаты дает также применение раствора, содержащего (г/л): гидроксида натрия 600-700, нитрата натрия 30-50, нитрита натрия 15-18, хлористого натрия 18-20, при температуре 135-140° С.

    Как было указано ранее, повышение концентрации едкой щелочи в растворе способствует получению более толстых оксидных покрытий, но при этом возрастает опасность возникновения на поверхности металла рыхлого налета гидроксида железа. Оксидные пленки, свободные от такого налета, формируются в растворах с меньшей концентрацией едкой щелочи.

    Одним из путей получения доброкачественных покрытий сравнительно большой толщины, характеризующихся улучшенными антикоррозионными свойствами, является двух- или трехстадийная обработка. При двухстадийной обработке изделия сначала обрабатывают в растворе 4 с относительно меньшей концентрацией щелочи, когда формируется тонкая, но плотная пленка, а затем — в более концентрированном растворе 5, где происходит увеличение толщины оксидной пленки. В первой ванне изделия выдерживают в течение 20-30 мин, во второй — 30-40 мин. Еще более мелкозернистые плотные оксидные покрытия сравнительно большой толщины формируются при трехстадийной обработке. Для нее предложено использовать растворы следующих составов (г/л): гидроксида натрия 400-600 при 150-175 ° С; гидроксида натрия 400-500 и нитрита натрия 70-80 при 133-137 °С; гидроксида натрия 450-550 и нитрата натрия 60-70 при 147-152 °С. Продолжительность обработки для растворов 1 и 2 — 10-15 мин, для раствора 3 — 120 мин. Получаемые покрытия имеют коричневатый оттенок. Двухстадийное оксидирование иногда используется при изготовлении фурнитуры, трехстадийное — для деталей оптических приборов.

    Многостадийное оксидирование, конечно, более трудоемко, чем обычное одностадийное. Однако, если необходимо повысить качество оксидных покрытий, целесообразно прибегать к многостадийному процессу.

    Улучшению качества оксидных покрытий способствует предварительная обработка стальных изделий в 10-15 %-ном растворе хромата или бихромата калия. Образующаяся при этом на поверхности металла тонкая оксидная пленка предотвращает выделение налета гидроксида железа в начальной стадии щелочного оксидирования.

    Независимо от состава раствора оксидные покрытия глубокого черного цвета могут быть получены только после того, как в нем накопится небольшое количество солей железа. Для этого после приготовления раствор прорабатывают непродолжительное время, загрузив в ванну стальные полосы или случайные детали. Вместо проработки раствора в него можно ввести 3-5 г/л сернокислого железа (окисного). Интенсивность окраски оксидных пленок заметно возрастает после пропитки их минеральным маслом с последующей протиркой ветошью.

    Оглавление статьи Страницы статьи: 1 2 3

    Пленки, полученные с помощью этих составов, имеют толщину около 2 мкм. Продолжительность процесса 5 мин при 18–19 °С и 1,5 мин при 50 °С. После оксидирования детали промывают в холодной проточной воде в течение 10–15 с, затем в 0,05 %–ном растворе хромового ангидрида или фосфорной кислоты при 35–50 °С в течение 10–15 с, после чего сушат при 38–66 °С. В случае плохого обезжиривания деталей, более высокой концентрации компонентов, более высокой температуры раствора и большей продолжительности оксидирования, а также сушки при температуре выше 60 °С покрытия могут получиться порошкообразными и легко осыпаются. Для приготовления составов для химического оксидирования расчетное количество компонентов растворяют при перемешивании в подогретой умягченной воде. Применение жесткой водопроводной воды нежелательно, так как содержащиеся в ней соли кальция адсорбируются оксидной пленкой, что приводит к возникновению белых пятен, ухудшающих защитные свойства оксидной пленки. Для получения качественной пленки необходимо строго соблюдать технологические режимы подготовительных операций и самого оксидирования. Ванны химического оксидирования периодически проверяют на содержание компонентов, входящих в их состав. В 1 л свежего раствора, содержащего фтор–силикат натрия (раствор 1), можно обрабатывать примерно 30 дм2 поверхности деталей без корректировки ванны. Ванну корректируют по мере образования слабоокрашенной пленки небольшими добавками хромового ангидрида (0,5–1,0 г/л) и фторсиликата натрия (0,1–0,25 г/л). При накоплении хромового ангидрида более 25 г/л и фторсиликата натрия более 6– 8 г/л ванну сменяют. В 1 л свежего раствора, содержащего фосфорную кислоту (растворы № 2 и № 3), можно обработать 50 дм2 поверхности деталей без корректировки ванны. По мере истощения ванны (это видно по образованию слабоокрашенной пленки) производят корректировку, добавляя небольшие количества компонентов, входящих в состав ванны (0,5 г/л фторида натрия или 1 мл/л фтористоводородной кислоты). Во избежание сползания пленки количество фторида натрия и фтористоводородной кислоты не должно превышать указанного в составе. Хромовый ангидрид и фосфорную кислоту добавляют, если их содержание в ванне соответственно менее 5 и 25 г/л. Возможные дефекты химического оксидирования в основном сводятся к образованию рыхлой пленки, легко стирающейся при протирке после высушивания, либо пленки с бледной окраской или со светлыми пятнами. Эти дефекты возникают главным образом при оксидировании в свежеприготовленном электролите вследствие большой его активности. После проработки ванны с бракованными деталями в течение 4–5 ч дефекты обычно устраняются. Дефекты могут также появиться при нарушении состава ванны, режима оксидирования, особенно температурного, продолжительности выдержки, истощения ванны, накопления в ней растворенного алюминия. Качество пленки проверяют по внешнему виду: она должна покрывать всю поверхность и прочно удерживаться на металле. При протирке салфеткой пленка не должна стираться. Цвет пленки, полученной в растворе, содержащем фторсиликат натрия, – от желто–золотистого до коричнево–золотистого. Цвет пленки, полученной в растворе, содержащем фосфорную кислоту, на деталях из алюминия и малолегированных сплавов – светло–зеленый, на легированных сплавах – более темный. По мере истощения раствора цвет пленки становится серо–зеленым. Светлые пятна на поверхности указывают на отсутствие пленки в этих местах. Детали с такими дефектами следует оксидировать заново.

    ДРУГИЕ СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ.

    На практике при защите алюминиевых сплавов не всегда представляется возможным применить для подготовки поверхности химическое оксидирование или анодное окисление. В таких случаях можно использовать и некоторые другие способы, нашедшие применение в промышленности. К ним относятся травление в различных кислотах и механическая обработка поверхности.

    Травление в растворе фосфорной кислоты. При травлении поверхности алюминия и его сплавов в фосфорной кислоте происходит удаление с металла естественной оксидной пленки и образуются фосфатные покрытия, способствующие повышению адгезии лакокрасочных покрытий. Удовлетворительные результаты получаются после травления в растворе фосфорной кислоты с концентрацией 200–300 г/л при 40 °С в течение 5 мин [9]. Добавки хромового ангидрида, бихромата калия, фторси–ликата натрия, а также винной, щавелевой и лимонной кислот к раствору фосфорной кислоты способствуют повышению адгезии. Механизм влияния органических добавок на адгезию, по–видимому, заключается в снижении разрушающего действия фосфорной кислоты на алюминий, что способствует образованию на поверхности алюминия фосфатных пленок кристаллической структуры, отличающихся большой пористостью. Лучшие результаты получаются после обработки в растворах следующего состава [% (масс.)]:

    Продолжительность обработки при 20 °С в первом растворе – 5 мин, во втором – 20 мин.Травление в растворах серной, азотной и других кислот.Адгезия лакокрасочных покрытий к алюминиевым сплавам повышается после обработки их в растворе серной кислоты с добавками бихромата натрия или калия, в частности в растворе следующего состава [% (масс.)]:

    Серная кислота (конц.)

    Бихромат натрия (калия)

    Температура раствора 60.–65 «С, продолжительность обработки 20–30 мин. При применении этого способа подготовки, называемого пиклинг–процессом, достигается высокая адгезия грунтовок к поверхности алюминиевых сплавов. В ряде случаев применяется ускоренный пиклинг–процесс, заключающийся в предварительной подготовке поверхности деталей из алюминиевых сплавов в растворе следующего состава [%(масс.)]:

    Фторид натрия (калия или аммония) или фтористоводородная кислота

    Азотная кислота (конц.)

    Поверхность обрабатывают этим раствором при комнатной температуре в течение 1 мин, а затем в растворе, применяемом для основного пиклинг–процесса, в течение 1 мин при 60–65 °С.

    глава из книги И.И. Денкер, И.Д. Кулешова «Зашита изделий из аллюминия и его сплавов лакокрасочными покрытиями», Москва, Химия, 1985, стр. 23-27.

    Хим оксидирование

    Внимание, только СЕГОДНЯ!

    sovetskyfilm.ru

    Химическое оксидирование и окрашивание металлов - Кустарь

    Химическое оксидирование и окрашивание поверхности металлических деталей предназначаются для создания на поверхности деталей антикоррозионного покрытия и усиления декоративности покрытия.

    В глубокой древности люди умели уже оксидировать свои поделки, изменяя их цвет (чернение серебра, окраска золота и т.п.), воронить стальные предметы (нагрев стальную деталь до 220...325°С, они смазывали ее конопляным маслом).

    Составы растворов для оксидирования и окрашивания стали (г/л)

    Заметим, что перед оксидированием деталь шлифуется или полируется, обезжиривается и декапируется.

    Черный цвет

    • Едкий натр — 750, азотнокислый натрий — 175. Температура раствора — 135°С, время обработки — 90 мин. Пленка плотная, блестящая.

    • Едкий натр — 500, азотнокислый натрий — 500. Температура раствора — 140°С, время обработки — 9 мин. Пленка интенсивная.

    • Едкий натр — 1500, азотнокислый натрий — 30. Температура раствора — 150°С, время обработки — 10 мин. Пленка матовая.

    • Едкий натр — 750, азотнокислый натрий — 225, азотистокислый натрий — 60. Температура раствора — 140°С, время обработки — 90 мин. Пленка блестящая.

    • Азотнокислый кальций — 30, ортофосфорная кислота — 1, перекись марганца — 1. Температура раствора — 100°С, время обработки — 45 мин. Пленка матовая.

    Все приведенные способы характеризуются высокой рабочей температурой растворов, что, конечно, не позволяет обрабатывать крупногабаритные детали. Однако имеется один «низкотемпературный раствор», пригодный для этого дела (г/л): тиосульфат натрия — 80, хлористый аммоний — 60, ортофосфорная кислота — 7, азотная кислота — 3. Температура раствора — 20°С, время обработки — 60 мин. Пленка черная, матовая.

    После оксидирования (чернения) стальных деталей их обрабатывают в течение 15 мин в растворе калиевого хромпика (120 г/л) при температуре 60°С. Затем детали промывают, сушат и покрывают любым нейтральным машинным маслом.

    Голубой цвет

    • Соляная кислота — 30, хлорное железо — 30, азотнокислая ртуть — 30, этиловый спирт — 120. Температура раствора — 20...25°С, время обработки — до 12 ч.

    • Гидросернистый натрий — 120, уксуснокислый свинец — 30. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — 20...30 мин.

    Синий цвет

    • Уксуснокислый свинец — 15...20, тиосульфат натрия — 60, уксусная кислота (ледяная) — 15...30. Температура раствора — 80°С. Время обработки зависит от интенсивности окраски.

    Составы растворов для оксидирования и окрашивания меди (г/л)

    Синевато-черные цвета

    • Едкий натр — 600...650, азотнокислый натрий — 100...200. Температура раствора — 140°С, время обработки — 2 ч.

    • Едкий натр — 550, азотистокислый натрий — 150...200. Температура раствора — 135...140°С, время обработки — 15...40 мин.

    • Едкий натр — 700...800, азотнокислый натрий — 200...250, азотистокислый натрий — 50...70. Температура раствора — 140...150°С, время обработки — 15...60 мин.

    • Едкий натр — 50...60, персульфат калия — 14... 16. Температура раствора — 60...65°С, время обработки — 5...8 мин.

    • Сернистый калий — 150. Температура раствора — 30°С, время обработки — 5...7 мин.

    Кроме вышеперечисленных, применяют раствор так называемой серной печени. Получают серную печень, сплавляя в железной банке в течение 10...15 мин (при помешивании) 1 часть (по массе) серы с 2 частями углекислого калия (поташа). Последний можно заменить тем же количеством углекислого натрия или едкого натра.

    Стеклообразную массу серной печени выливают на железный лист, остужают и дробят до порошка. Хранят серную печень в герметичной посуде.

    Раствор серной печени готовят в эмалированной посуде из расчета 30... 150 г/л, температура раствора — 25...100°С, время обработки определяется визуально.

    Раствором серной печени, кроме меди, можно хорошо почернить серебро и удовлетворительно — сталь.

    Зеленый цвет

    • Азотнокислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 300, хлористый аммоний — 400, уксуснокислый натрий — 400. Температура раствора — 15...25°С. Интенсивность окраски определяют визуально.

    Коричневый цвет

    • Хлористый калий — 45, сернокислый никель — 20, сернокислая медь — 100. Температура раствора — 90...100°С, интенсивность окраски определяют визуально.

    Буровато-желтый цвет

    • Едкий натр — 50, персульфат калия — 8. Температура раствора — 100°С, время обработки — 5...20 мин.

    Голубой цвет

    • Тиосульфат натрия — 160, уксуснокислый свинец — 40. Температура раствора — 40...100°С, время обработки — до 10 мин.

    Составы для оксидирования и окрашивания латуни (г/л)

    Черный цвет

    • Углекислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 100. Температура раствора — 30...40°С, время обработки — 2...5 мин.

    • Двууглекислая медь — 60, аммиак (25%-ный раствор) — 500, латунь (опилки) — 0,5. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — до 30 мин.

    Коричневый цвет

    • Хлористый калий — 45, сернокислый никель — 20, сернокислая медь — 105. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — до 10 мин.

    • Сернокислая медь — 50, тиосульфат натрия — 50. Температура раствора — 60...80°С, время обработки — до 20 мин.

    • Сернокислый натрий — 100. Температура раствора — 70°С, время обработки — до 20 мин.

    • Сернокислая медь — 50, марганцовокислый калий — 5. Температура раствора — 18...25°С, время обработки — до 60 мин.

    Голубой цвет

    • Уксуснокислый свинец — 20, тиосульфат натрия — 60, уксусная кислота (эссенция) — 30. Температура раствора — 80°С, время обработки — 7 мин.

    Зеленый цвет

    • Сернокислый никель-аммоний — 60, тиосульфат натрия — 60. Температура раствора — 70...75°С, время обработки — до 20 мин.

    • Азотнокислая медь — 200, аммиак (25%-ный раствор) — 300, хлористый аммоний — 400, уксуснокислый натрий — 400. Температура раствора — 20°С, время обработки — до 60 мин.

    Составы для оксидирования и окрашивания бронзы (г/л)

    Зеленый цвет

    • Хлористый аммоний — 30, 5%-ная уксусная кислота — 15, среднеуксусная соль меди — 5. Температура раствора — 25...40°С. Здесь и далее интенсивность окраски бронзы определяют визуально.

    • Хлористый аммоний — 16, кислый щавелевокислый калий — 4, 5%-ная уксусная кислота — 1. Температура раствора — 25...60°С.

    • Азотнокислая медь — 10, хлористый аммоний — 10, хлористый цинк — 10. Температура раствора — 18...25 С.

    Желто-зеленый цвет

    От синего до желто-зеленого цвета

    В зависимости от времени обработки удается получить цвета от синего до желто-зеленого в растворе, содержащем углекислый аммоний — 250, хлористый аммоний — 250. Температура раствора — 18...25°С.

    Патинирование (придание вида старой бронзы) проводят в таком растворе: серная печень — 25, аммиак (25%-ный раствор) — 10. Температура раствора — 18...25°С.

    Составы для оксидирования и окрашивания серебра (г/л)

    Черный цвет

    • Серная печень — 20...80. Температура раствора — 60...70°С. Здесь и далее интенсивность окраски определяют визуально.

    • Углекислый аммоний — 10, сернистый калий — 25. Температура раствора — 40...60°С.

    • Сернокислый калий — 10. Температура раствора — 60°С.

    • Сернокислая медь — 2, азотнокислый аммоний — 1, аммиак (5%-ный раствор) — 2, уксусная кислота (эссенция) — 10. Температура раствора — 25...40°С. Содержание компонентов в этом растворе дано в частях (по массе).

    Коричневый цвет

    • Раствор сернокислого аммония — 20 г/л. Температура раствора — 60...80°С.

    • Сернокислая медь — 10, аммиак (5%-ный раствор) — 5, уксусная кислота — 100. Температура раствора — 30...60°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).

    • Сернокислая медь — 100, 5%-ная уксусная кислота — 100, хлористый аммоний — 5. Температура раствора — 40...60°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).

    • Сернокислая медь — 20, азотнокислый калий — 10, хлористый аммоний — 20, 5%-ная уксусная кислота — 100. Температура раствора — 25...40°С. Содержание компонентов в растворе — в частях (по массе).

    Голубой цвет

    • Серная печень — 1,5, углекислый аммоний — 10. Температура раствора — 60°С.

    • Серная печень — 15, хлористый аммоний — 40. Температура раствора — 40…60°С.

    Зеленый цвет

    • Йод — 100, соляная кислота — 300. Температура раствора — 20°С.

    • Йод — 11,5, йодистый калий — 11,5. Температура раствора — 20°С.

    Внимание! При окрашивании серебра в зеленый цвет необходимо работать в темноте!

    Состав для оксидирования и окраски никеля (г/л)

    Никель можно окрасить только в черный цвет. Раствор (г/л) содержит: персульфат аммония — 200, сернокислый натрий — 100, сернокислое железо — 9, роданистый аммоний — 6. Температура раствора — 20...25°С, время обработки — 1-2 мин.

    Составы для оксидирования алюминия и его сплавов (г/л)

    Черный цвет

    • Молибденовокислый аммоний — 10...20, хлористый аммоний — 5...15. Температура раствора — 90...100°С, время обработки — 2...10 мин.

    Серый цвет

    • Трехокись мышьяка — 70...75, углекислый натрий — 70...75. Температура раствора — кипение, время обработки — 1...2 мин.

    Зеленый цвет

    • Ортофосфорная кислота — 40...50, кислый фтористый калий — 3...5, хромовый ангидрид — 5...7. Температура раствора — 20...40°С, время обработки — 5...7 мин.

    Оранжевый цвет

    • Хромовый ангидрид — 3...5, фтор-силикат натрия — 3...5. Температура раствора — 20...40°С, время обработки — 8...10 мин.

    Желто-коричневый цвет

    • Углекислый натрий — 40...50, хромовокислый натрий — 10... 15, едкий натр — 2...2,5. Температура раствора — 80...100°С, время обработки — 3...20 мин.

    Автор: Л.А. Ерлыкин

    Читайте еще:

    www.sdelaysam.info

    О оксидировании

    Оксидные пленки при оксидировании черных металлов

    Искусственные окисные (оксидные) пленки на стали со-стоят в основ¬ном из магнитной окиси железа. Цвет окисных пленок зависит от техноло¬гии их получения, толщины, марки металла и вида механической и терми¬ческой обработки, он может быть золотисто-желтым, фиолетовым, сине¬вато-черным (цвета вороньего крыла) и глубоко черным. Толщина их зависит от состава раствора и режима обработки и лежит в пределах от 0,5 до 0,8 мк при щелочном воронении и до 10 мк при высокотемпера¬турной обработке в водяном паре. Технология оксидирования стали разнообразна; в основу ее могут быть положены химические процессы в щелочных и кислотных растворах, электрохимические процессы, а также обработка при высоких температурах в окислительных средах и др. Вы-бор способа оксидирования зависит от назначения оксидной пленки, точности размеров деталей и прочих факторов.Коррозионная стойкость оксидных пленок сравнительно невысока, уступает во много раз фосфатным пленкам, применяется для защиты изделий от атмосферной коррозии при условии протирки оксидированной поверхности нейтральными смазочными маслами. Окси-дирование нашло применение в оптике, оружейном деле, для защитно¬декоративной отделки крепежных деталей, фурнитуры и деталей с точными размерами.Химическое оксидирование в щелочных растворах

    Наибольшее распространение получил метод химического оксидиро¬вания черных металлов в щелочных растворах с добавками различных окислителей. Подвески для воронения изготовляют из углеродистой стали.При оксидировании крупные детали и детали с глубокими внутрен¬ними полостями оксидируют отдельно, так, чтобы они не соприкасались с другими деталями и не образовывали в полостях воздушных мешков. Мелкие детали и крепеж засыпают в корзинки из железной сетки или пер¬форированного железного листа, с каркасом из стального прутка.Перед оксидированием детали подвергают щелочному обезжириванию. При этом корзинки с мелкими деталями несколько раз встряхивают. Обезжиренные детали тщательно промывают в горячей проточной воде.Для удаления естественных окислов с поверхности детали погружают на 0,5—1 мин. в 5—10-процентный раствор серной кислоты, встряхивая их в корзинках для надежности омывания раствором. После декапирования производят тщательную промывку в холодной проточной воде.Выдержка в растворах зависит от марки стали и содержания углерода в ней и колеблется от 15—20 мин. - для углеродистых сталей, до 120 мин. - для легированных.

    Цвет оксидной пленки для чугунов и кремнистых сталей — коричневый; для остальных марок стали — синевато-черный.Оксидная пленка, полученная из указанных растворов, состоит из Магнитной окиси железа и имеет толщину около 0,6—0,8 мк.

    После оксидирования детали тщательно промывают в холодной про¬точной воде и обрабатывают в 3—5-процентном растворе хромовой кислоты, снова промывают в холодной воде и погружают в 1—2-процентный раствор хозяйственного или жидкого зеленого мыла, подогретый до 70—80° С. После обработки в мыльном растворе детали без последующей промывки просушивают и погружают на 5—6 мин. в нейтральное веретенное или авиационное масло, подогретое до 105—110° С.

    cover74.ru

    Щелочное оксидирование стали - Справочник химика 21

        Основный неполадки при щелочном оксидировании стали [c.170]

        Химический способ щелочного оксидирования стали осуществляют в растворе щелочи, азотнокислых и азотистокислых солей щелочных металлов (щелочное оксидирование) 800 г/л едкого натра, 50 г/л азотнокислого натрия, 200 г/л азотистокисло- [c.211]

        Состав растворов для щелочного оксидирования стали и режим робеть [c.208]

        Составы растворов и режимы химического щелочного оксидирования стали [c.395]

        Фосфатные покрытия обладают высоким электросопротивлением и выдерживают напряжение в пределах от 300 до 500 в. По твердости фосфатная пленка превосходит медь и латунь, но она мягче стали. Растворимость фосфатной пленки в воде при комнатной температуре составляет около 1,5 мПл, при 90° — 10,6 мПл. В кислотах и щелочах фосфатные покрытия неустойчивы. Фосфатные покрытия выдерживают кратковременный нагрев до 400—500°, при более высокой температуре защитная способность покрытия снижается. Защитная способность обычных фосфатных покрытий выше, чем у оксидных пленок, получаемых при щелочном оксидировании стали. Фосфатные покрытия применяются для защиты от коррозии, для уменьшения трения и для электроизоляции. Кроме того, фосфатные покрытия служат очень хорошим грунтом для нанесения лакокрасочных покрытий. [c.405]

        Анализ раствора для щелочного оксидирования стали. [c.114]

        ЩЕЛОЧНОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ СТАЛИ [c.228]

        Состав окислов, образующихся в результате оксидирования поверхности стали, неоднороден поверхностный слой, обычно, обогащен окисью железа. Наибольшее распространение нашло щелочное оксидирование стали, осуществляемое в растворе следующего состава  [c.287]

        Электрические подогреватели. Использование электрического тока для нагрева гальванических ванн ограничено вследствие большэто расхода энергии, поэтому электронагрев в гальванических цехах яашел арниенение в основном лишь пря щелочном оксидировании стали. [c.413]

        В главе VIII изложены методы анализа электролитов для оксидирования цинка и серебра, растворов для щелочного оксидирования стали, персульфатного и аммиачного оксидирования меди, оксидирования магния, фосфатного оксидирования алюминия и ускоренного фосфатирования. [c.221]

    chem21.info

    Химическое оксидирование - Справочник химика 21

    из "Оксидирование и фосфатирование металлов Издание 3"

    Иногда в оксидировочные растворы вводят добавки хлористого натрия, силиката натрия, щавелевокислых солей щелочных металлов, двуокиси магния, хроматов. Покрытие при этом приобретает синий, фиолетовый или красноватый оттенок, но его толщина и стойкость против коррозии практически не увеличиваются. [c.7] В табл. 1 приведены составы некоторых растворов для оксидирования стали, применяемые в промышленности. [c.7] Повышение концентрации щелочи в растворе приводит к увеличению толщины оксидной плеНки, но при этом на поверхности металла может появиться бурый налет гидрата окиси железа, ухудшающий качество покрытия. Для предотвращения образования гидроокиси в раствор вводят небольшое количество желтой кровяной соли, перманганата калия или цианистого калия. Положительные результаты дает пассивирование деталей перед оксидированием в растворе хромата или бихромата калия или прогревание на воздухе при температуре 220—230° С. Образующиеся при такой обработке на поверхности металла тонкие окисные пленки предотвращают выделение при оксидировании осадка гидроокиси железа. [c.8] Для повышения защитной способности оксидных пленок предложено проводить процесс оксидирования в несколько стадий, влияя таким путем на скорость возникновения центров кристаллизации и роста кристаллов оксида. [c.8] В растворе 1, где концентрация щелочи понижена, образуется тонкая сплошная пленка, пассивирующая металл и тем самым замедляющая его растворение. В растворе 2 происходит увеличение толщины пленки. [c.8] При трехстадийном процессе [6] применяются растворы следующего состава (в г) 1 — едкий натр — 1500—2000, вода — 1000 2 — едкий натр — 900, азотнокислый натрий — 150, вода — 1000 3 — едкий натр 1800, азотно-кйслый натрий — 135, вода — 1000. Температура раствора и продолжительность оксидирования составляют соответственно 150—175° С, 10—15 мин 133—137° С, 10—15 мин 148—154° С, 120 мин. [c.8] Повышение защитной способности пленок, полученных при многостадийном оксидировании, сравнительно невелико, но технологический процесс усложняется, чем и объясняется малое использование указанного метода в производстве. [c.9] Режим оксидирования зависит от состава раствора и обрабатываемого металла. Оксидирование обычно производят при температуре кипения раствора. Увеличение концентрации едкого натра в 1 л раствора на 10 г приводит к повышению температуры кипения примерно на 1°. [c.9] содержащие свыше 0,7% углерода, оксидируют при начальной температуре ванны 135—137° С, закаленные и легированные стали — при 140—145° С. [c.9] Декоративное оксидирование продолжается 30—АОмин. Для получения пленок более стойких против коррозии продолжительность процесса увеличивается до 1—2 ч. [c.9] Для получения покрытии хорошего качества оксидировочный раствор должен содержать небольшое количество окисного железа. Для этого после приготовления раствор прорабатывают в течение нескольких часов, загрузив в него стальные полосы или ненужные детали. Вместо проработки раствора в него можно добавить при приготовлении 3—5 г л сернокислого железа. [c.9] При эксплуатации состав оксидировочного раствора изменяется за счет испарения воды, разложения окислителей, накопления солей железа. О необходимости корректирования можно судить по изменению температуры кипения раствора и внешнего вида оксидной пленки. Повышение температуры кипения указывает на необходимость добавления воды, понижение ее — на необходимость добавления щелочи. [c.9] При появлении зеленоватого оттенка оксидированных деталей в ванну добавляют окислители. Образование на металле красно-бурого налета указывает на необходимость добавки окислителей или понижения температуры ванны. Точный расчет необходимого количества добавок делают на основании данных химического анализа. [c.9] Во время работы на дне ванны накапливается осадок солей железа, который следует ежедневно удалять с помощью стального сетчатого черпака. [c.9] Оксидирование в бесщелочных растворах. В состав растворов для бесщелочного оксидирования входят фосфорная кислота, образующая с железом фосфаты, и окислители перекись марганца, азотнокислый кальций или барий. В некоторых случаях добавляют препарат Мажеф, способствующий образованию фосфатов. [c.10] Наибольшее влияние на качество получаемых пленок оказывает концентрация в растворе фосфорной кислоты. При содержании менее 2 г/л Н3РО4 защитные свойства пленки ухудшаются. Обработку легированных сталей производят в растворах с большей концентрацией кислоты сравнительно с обработкой углеродистых сталей. [c.10] Значительно меньшее влияние оказывает содержание в растворе азотнокислых солей кальция или бария. Изменение их концентрации от 50 до 100 г л практически не сказывается на качестве пленки. [c.10] При оксидировании легированной стали концентрацию фосфорной кислоты в обоих растворах повышают до 10— 13 г/л. Обработка деталей в растворах, содержащих азотнокислый барий, иногда сопровождается появлением на их поверхности белого налета нерастворимых солей. При использовании азотнокислого кальция таких явлений почти не наблюдается. [c.10] Оксидирование производят при температуре кипения раствора около 100° С в течение 40—50 мин. Вначале процесс сопровождается бурным выделением пузырьков водорода. Прекращение выделения газа указывает на то, что формирование на металле оксидно-фосфатной пленки закончено и детали можно выгружать из ванны. [c.10] Контроль оксидировочного раствора состоит в ежедневном определении кислотности и периодическом анализе на содержание нитратов. Как принято при анализе ванн фосфатирования, кислотность выражается в точках , которые указывают количество миллилитров 0,1 н. раствора щелочи, затраченной на титрование 10 мл рабочего раствора. Наименьшее количество свободной фосфорной кислоты, при котором можно вести оксидирование, соответствует 3,5—4 точкам. Для повышения кислотности на одну точку добавляют 1 г кислоты (считая на 100-процентную Н3РО4) на литр раствора. Определение кислотности производят 1—2 раза в смену. Корректирование раствора фосфорной кислотой производят после —2 загрузок деталей. [c.12]

    Вернуться к основной статье

    chem21.info

    Заказать чернение, воронение, химическое оксидирование. ЕКБ

    Заказать

    Есть вопросы? [email protected] // 8-912-044-66-44, 8-953-822-86-85

    Пример обозначения химического оксидирования на стали с промасливанием: Хим.окс.прм

    Толщина покрытия не нормируется и обычно составляет 2-4 мкм.

    Заказать химическое оксидирование стали по ГОСТ 9.305-84 вы можете по телефонам и электронной почте, указанным в разделе "КОНТАКТЫ". Для ускорения расчетов просим воспользоваться специальной формой для on-line заказа. Гарантия на покрытие согласно ОСТ5 Р.9048-96.

    Описание покрытия. Химическое чернение с промасливанием - основное покрытие для придания стали черного цвета практически без изменения размера. Одновременно с декоративной отделкой сталь умеренно защищается от коррозии. По защитной способности химоксидирование превосходит простую пассивацию, но уступает фосфатированию, цинкованию и катодным покрытиям (никель, хром и т.д.). Вместо химического оксидирования зачастую применяется черное цинкование. Без промасливания или иной финишной обработки оксидирование не применяется, т.к. покрытие содержит большое количество пор в которых может развиваться точечная коррозия.

    Допустимая рабочая температура: до +180оС

    Достоинства химического оксидирования стали с промасливанием:

    а) Покрытие Хим.Окс.прм применяется для защиты стали от коррозии в условиях  эксплуатации 1. При пропитке маслами или обработке в эмульсионных смесях оно обладает достаточно высокими антикоррозионными характеристиками и приемлемой износостойкостью по сравнению с чистым оксидом.

    б) В некоторых случаях может выступать грунтом под окраску или для межоперационной консервации стальных изделий.

    в) Химическое чернение создает высокодекоративный глубоко-черный цвет.

    г) Процесс практически не изменяет размеров деталей и не влияет на физико-химические свойства металла.

    Недостатки химического оксидного покрытия стали с промасливанием:

    а) Черная оксидная пленка Имеет высокую пористость и низкие защитные свойства при отсутствии пропитки маслами или эмульсиями.

    б) Не поддается пайке и сварке.

    в) Обладает низкой стойкостью на износ и трение из-за небольшой толщины оксидного слоя.

    Принимаем заказы на чернение как в Свердловской области (Екатеринбург, Алапаевск, Асбест, Березовский, Верхняя Пышма, Верхотурье, Ирбит, Каменск-Уральский, Камышлов, Краснотурьинск, Красноуфимск, Нижний Тагил, Новоуральск, Полевской, Ревда, Реж, Серов, Североуральск и другие), так и по всему Уралу и России (Челябинск, Пермь, Уфа, Тюмень, Казань, Новосибирск, Москва и другие).

    Подробнее о химическом оксидировании стали:

    О ХИМИЧЕСКОМ ОКСИДИРОВАНИИ (ЧЕРНЕНИИ) СТАЛИ

    О ХИМИЧЕСКОМ ОКСИДИРОВАНИИ АЛЮМИНИЯ

    zctc.ru

    Способ химического оксидирования стальных деталей

     

    Изобретение относится к химической обработке поверхности малогабаритных деталей сложной конфигурации из высокоуглеродистой, среднелегированной и низколегированной стали и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности. Способ включает очистку поверхности от жировых и окисных пленок и оксидирование в растворе, содержащем, г/л: гидроокись натрия ч.д.а. 530-600, нитрит натрия 120-160, тринатрийфосфат 20-60. Оксидирование деталей осуществляют путем двукратной обработки их в растворе, при этом после первой обработки деталей в растворе избыток реагента удаляют путем промывки водой окунанием, затем струйной промывки деталей водой и сушки на воздухе, а после второй обработки деталей в том же растворе удаление избытка реагента осуществляют путем промывки водой окунанием, затем струйной промывки водой и окончательной промывки окунанием деталей в воде. Технический результат - снижение брака при оксидировании деталей сложной конфигурации.

    Изобретение относится к химической обработке поверхности, в частности к получению оксидного покрытия на малогабаритных деталях сложной конфигурации из высокоуглеродистой, а также среднелегированной стали и низколегированной стали (винтовые пружины из проволоки малых диаметров до 0,5 мм, детали со сквозными отверстиями малых диаметров и с глухими отверстиями), и может использоваться в машиностроении и других отраслях промышленности.

    Известен способ химического оксидирования стальных деталей, включающий очистку поверхности от жировых и окисных пленок и оксидирование в растворе, содержащем едкий натр технический, нитрит натрия и тринатрийфосфат, промывку водой (см. ГОСТ 9.305-84 "Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции тех.процесса получения покрытий") - прототип.

    Недостатками известного способа химического оксидирования стальных деталей являются неудовлетворительные защитные и декоративные свойства покрытия на деталях сложной конфигурации.

    Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества химического покрытия.

    Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в снижении брака.

    Указанный технический результат достигается тем, что в способе химического оксидирования стальных деталей, включающем очистку поверхности от жировых и окисных пленок и оксидирование в растворе, содержащем нитрит натрия и тринатрийфосфат, промывку водой, НОВЫМ является то, что раствор дополнительно содержит гидроокись натрия ч.д.а, при следующем соотношении компонентов, г/л:

    гидроокись натрия ч.д.а. 530-600

    нитрит натрия 120-160

    тринатрийфосфат 20-60

    оксидирование деталей осуществляют путем двукратной обработки их в растворе, при этом после первой обработки деталей в растворе избыток реагента удаляют путем промывки водой окунанием, затем струйной промывки деталей водой и сушки на воздухе, а после второй обработки деталей в том же растворе удаление избытка реагента осуществляют путем промывки деталей водой окунанием, затем струйной промывки водой и окончательной промывки окунанием деталей в воде.

    На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что предлагаемое изобретение обладает "новизной" и "изобретательским уровнем".

    Способ осуществляется следующим образом: поверхность образцов - винтовых пружин из проволоки малых диаметров до 0,5 мм из низколегированной стали очищают от жировых и окисных пленок, оксидируют в растворе, содержащем при следующем соотношении компонентов, г/л:

    гидроокись натрия ч.д.а. (чистый для анализа) 560

    нитрит натрия 140

    тринатрийфосфат 40

    при 135-140C в течение 10-15 мин. Затем винтовые пружины промывают водой окунанием при 60-80C в течение 3-5 мин. Далее осуществляют струйную промывку водой при 40-60C в течение 2-3 мин, после чего винтовые пружины выдерживают на воздухе при 15-35C в течение 10-20 мин. Повторно винтовые пружины обрабатывают в том же растворе при 135-140C в течение 20-30 мин. Первую промывку винтовых пружин водой осуществляют окунанием при 60-80C, вторую промывку водой проводят струйным методом при 40-60C. Окончательную промывку водой окунанием выполняют при 60-80C.

    Содержание компонентов химического раствора оксидирования определено исходя из их полезности и влияния на характеристики получаемого покрытия. Максимальное содержание гидроокиси натрия ч.д.а. 600 г/л, нитрита натрия 160 г/л, тринатрийфосфата 60 г/л, так при большем содержании повышается температура кипения, снижаются защитные свойства и ухудшается внешний вид пленки из-за появления мажущего налета коричневого цвета поверх окисной пленки.

    Минимальное содержание гидроокиси натрия ч.д.а. 530 г/л, нитрита натрия 120 г/л, тринатрийфосфата 20 г/л, так при меньшем содержании понижается температура кипения, снижаются защитные свойства пленки.

    Выполнение промывочных операций с нарушением предложенной последовательности ведет к образованию белого налета в труднодоступных участках поверхности.

    Предлагаемый способ химического оксидирования обеспечивает повышение качества химического покрытия, в результате чего снижается брак.

    Формула изобретения

    Способ химического оксидирования стальных деталей, включающий очистку поверхности от жировых и окисных пленок и оксидирование в растворе, содержащем нитрит натрия и тринатрийфосфат, промывку водой, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит гидроокись натрия ч.д.а., при следующем соотношении компонентов, г/л:

    Гидроокись натрия ч.д.а. 530-600

    Нитрит натрия 120-160

    Тринатрийфосфат 20-60

    оксидирование деталей осуществляют путем двухкратной обработки их в растворе, при этом после первой обработки деталей в растворе избыток реагента удаляют путем промывки водой окунанием, затем струйной промывки деталей водой и сушки на воздухе, а после второй обработки деталей в том же растворе удаление избытка реагента осуществляют путем промывки деталей водой окунанием, затем струйной промывки водой и окончательной промывки окунанием деталей в воде.

    Похожие патенты:

    Изобретение относится к химико-термической обработке стальных изделий

    Изобретение относится к химической конверсионной обработке стального материала, который получен с использованием способа поверхностной обработки и жидкости для обработки, в частности, к поверхностно-обработанному материалу, обладающему превосходной устойчивостью к задиранию

    Изобретение относится к защите стальной поверхности от коррозии. Предложенное противокоррозионное защитное покрытие на поверхности стали содержит цинк, фосфор, кислород и железо, атомы которого в покрытии находятся в высокоспиновом состоянии, а атомы цинка и железа связаны с атомами кислорода ионно-ковалентными связями. При этом покрытие получено путем контакта поверхности стали с водной средой, содержащей растворенный кислород и фосфатирующий реагент в виде кислотного остатка 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты и цинка, связанного с атомами кислорода вышеуказанного кислотного остатка ионно-ковалентными связями. Изобретение обеспечивает повышение плотности и прочности противокоррозионного защитного покрытия, за счет получения прочных химических связей между атомами в данном покрытии и его прочное химическое сцепление с поверхностью стали, и экономию фосфатирующего реагента при его нанесении. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 7 пр.

    Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к растворам для получения на стали магнетитных покрытий, защищающих после промасливания металл от атмосферной коррозии. Раствор для получения магнетитного покрытия на стали содержит компоненты при следующем соотношении, вес.%: 0,1-5,0 нитрата аммония, 0,5-5,0 нитрата металла, 0,01-5,0 амида, 0,005-0,1 серосодержащей соли 0,005-0,1, вода - остальное. При этом в качестве нитрата металла используют нитрат щелочного, щелочноземельного металла, алюминия, железа, цинка и никеля. В качестве амида используют карбамид, формамид, диметилформамид, амид олеиновой кислоты, а в качестве серосодержащей соли используют персульфат аммония, сульфат магния, сульфат кальция. Предложенный раствор позволяет снизить температуру, при которой получают защитные магнетитные покрытия, обеспечивающее при промасливании эффективную защиту стальных изделий от атмосферной коррозии, позволяющую увеличить сроки службы этих изделий. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

    Изобретение относится к защите металлов от разрушений, связанных с коррозионными и коррозионно-механическими поражениями, а именно - к растворам на водной основе для получения магнетитных покрытий на стали, защищающих после промасливания металл от атмосферной коррозии с целью увеличения срока службы стальных изделий. Раствор содержит нитрат натрия, сульфат магния, аммонийную соль, амид и воду, при этом в качестве аммонийной соли содержит тетрагидрат моноэтаноламинтетраборатаммония состава (Nh5)2B2O7⋅Nh3C2h5OH⋅4h3O, а в качестве амида - дигидрат тетракарбамиддицинкгексабората состава Zn2B6O4⋅4N2h5CO⋅2h3O. Технический результат - повышение качества магнетитного покрытия на поверхности стали. 1 ил., 1 табл.

    Изобретение относится к химической обработке поверхности малогабаритных деталей сложной конфигурации из высокоуглеродистой, среднелегированной и низколегированной стали и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности

    www.findpatent.ru