2.1 Оксидирование металлов. Сталь оксидированная
Технология оксидирования стали - Справочник химика 21
из "Оксидирование и фосфатирование металлов Издание 3"
Технологический процесс оксидирования состоит из операций механической и химической подготовок, оксидирования и последующей обработки изделий с целью першения их стойкости против коррозии. [c.17] Бесщелочное оксидирование требует особенно тщательной очистки поверхности изделий, учитывая, что оксидировочный раствор не обладает обезжиривающим действием. [c.17] Поступающие на оксидирование изделия должны быть изготовлены по возможности из стали одного типа — углеродистой или легированной, что обеспечивает получение однородной окраски пленки. Не допускается наличие на изделиях сопряженных деталей из цветных металлов, а также паяных соединений эти материалы разрушаются в щелочном растворе, загрязняют его и ухудшают качество оксидирования. [c.17] Мажеф растворяют при комнатной температуре. Азотнокислый кальций обычно приготавливают в цехе растворением извести в азотной кислоте. Азотнокислый барий добавляют в горячую воду при интенсивном перемешивании. Перекись марганца в виде порошка насыпают в мешочки из хлопчатобумажной ткани и помещают на дно ванны. Таким путем предотвращается взмучивание перекиси марганца при загрузке и выгрузке деталей. [c.18] Во время щелочного оксидирования изделия периодически вынимают из ванны и промывают в воде, после чего продолжают их обработку. При этом контролируют качество получаемых пленок по интенсивности и равномерности их окраски. Мелкие детали загружают в ванну в сетчатых стальных корзинах и в процессе оксидирования периодически встряхивают, чтобы обеспечить равномерное воздействие раствора на всю поверхность изделий. [c.18] После оксидирования изделия промывают сначала в непроточной, а затем в проточной воде. Первая из них используется для восполнения убыли воды, испаряющейся при работе оксидировочной ванны. [c.18] Промывку следует проводить очень тщательно, так как оставшиеся на металле соли могут вызвать его коррозию. Для проверки качества промывки на поверхность изделия наносят 2—3 капли спиртового раствора фенолфталеина. В присутствии остатков щелочного раствора он окрашивается в розовый цвет. Для полного удаления щелочи целесообразно промывать изделия в слабом растворе хромового ангидрида. [c.18] Повышение защитной способности оксидных пленок достигается пропиткой их маслами, смазками, покрытием олифой или лаками. Перед пропиткой минеральным маслом промытые в воде изделия погружают на 3—5 мин в нагретый до 80—90° 2—3-процентный раствор хозяйственного мыла. Во избежание свертывания мыла, раствор готовят на кипяченой или конденсатной воде. После обработки в мыльном растворе поверхность оксидированных изделий хорошо смачивается маслом и плохо смачивается водой. [c.18] Извлеченные из мыльного раствора изделия сушат и погружают на 5—7 мин в нагретое до 105—115° машинное, веретенное или трансформаторное масло. Избыток масла удаляют протиркой изделий чистой сухой ветошью. Промасленная оксидная пленка приобретает более темную и равномерную окраску. [c.18] Вместо минеральных масел для пропитки пленки можно использовать раствор смазки нефтегаз-203 или вазелина в бензине. Пропитка ведется при комнатной температуре. Растворитель удаляется с поверхности изделий при выдерживании их на воздухе. Таким путем удается избегнуть ручной операции протирки оксидированных деталей. [c.19]Вернуться к основной статье
chem21.info
Щелочное оксидирование - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Щелочное оксидирование
Cтраница 1
Щелочное оксидирование производится в горячих концентрированных растворах едких щелочей в присутствии различных окислителей. В этом растворе, нагретом до 140 - 145 С, изделия выдерживают от 60 до 90 мин, в зависимости от процентного содержания углерода в стали. [1]
Щелочное оксидирование производится путем обработки изделий в горячих и концентрированных растворах едких щелочей в присутствии различных окислителей. Широкое применение имеет раствор, состоящий из 200 - 250 г нитрата натрия и 600 - 800 г едкого натрия на 1 л воды. В этом растворе, нагретом до 135 - 145 С, изделия выдерживаются от 10 до 60 мин. [2]
Кроме щелочного оксидирования, известно бесщелочное ( кислое) оксидирование. Раствор для кислого оксидирования содержит азотнокислый барий 40 - 50 г на 1 дм3 воды и фосфорную кислоту плотности 1 55 в количестве 3 - 5 г на 1 дмя воды. Оксидирование производится при температуре раствора 98 - 100 С в течение 30 мин. Коррозионная стойкость пленки из кислого раствора и другие ее свойства выше, чем у пленки, полученной при щелочном способе. [3]
Для щелочного оксидирования стальные детали с очищенной поверхностью погружаются в кипящий 55 % - ный раствор едкого натра ( каустической соды), содержащий 15 % смеси из равных частей азотисто-кислого натрия и азотнокислого натрия. [4]
Кроме щелочного оксидирования, известно бесщелочное ( кислое) оксидирование. Раствор для кислого оксидирования содержит азотнокислый барий 40 - 50 г на 1 дм3 воды и фосфорную кислоту плотности 1 55 в количестве 3 - 5 г на 1 дм3 воды. Оксидирование производится при температуре раствора 98 - 100 С в течение 30 мин. Коррозионная стойкость пленки из кислого раствора и другие ее свойства выше, чем у пленки, полученной при щелочном способе. [5]
При щелочном оксидировании процесс Ведут в концентрированных растворах едкой щелочи с добавлением окислителей - нитратов или нитритов натрия или калия. Оксидная пленка, полученная из этих растворов, имеет толщину 0 6 - 0 8 мкм. Оксидирование производится при температуре кипения раствора, которая определяется в основном содержанием щелочи. [6]
При щелочном оксидировании происходит быстрое испарение воды из ванны и в связи с этим повышение концентрации компонентов и температуры оксидирующего раствора. Снижение температуры кипения раствора до рабочего уровня достигается разбавлением раствора водой. Воду в горячую ванну оксидирования необходимо добавлять осторожно, небольшими порциями. Большое количество воды может вызвать бурное вскипание раствора и выброс его из ванны. [7]
При щелочном оксидировании в горячих растворах гидроксида натрия на углеродистой и низколегированной стали формируются оксидные пленки толщиной 1 - 3 мкм, черного с синеватым оттенком цвета, на высоколегированных сталях - от темно-серого до темно-коричневого цвета. Они состоят в основном из оксида железа Fe3O4 и примеси оксидов легирующих компонентов обрабатываемого сплава. [8]
При щелочном оксидировании изделия, предварительно очищенные от окислов, ржавчины, жира и других загрязнений ( как это описано в гл. V-VI), обрабатываются в кипящем 50 - 80-процентном растворе каустической соды, содержащем в качестве окислителя азотно - или азотистокислые соли натрия или калия. В результате такой обработки на поверхности металла образуется оксидное покрытие, обладающее защитной способностью против коррозии и окрашивающее изделие в черный цвет. [9]
При щелочном оксидировании изделия, предварительно очищенные от окислов, ржавчины, жира и других загрязнений ( как это описано в гл. I - IV), обрабатывают в кипящем 50 - 80-процентном растворе каустической соды, содержащем в качестве окислителя азотно - или азотистокислые соли натрия или калия. В результате такой обработки на поверхности металла образуется оксидное покрытие, обладающее защитной способностью против коррозии и окрашивающее изделие в черный цвет. [10]
При щелочном оксидировании железоуглеродистых сплавов на поверхности металла образуется равномерная сплошная пленка окислов, прочно связанная с металлом. Оксидная пленка состоит из магнитной окиси железа Ре. Так, углеродистые стали при оксидировании приобретают глубокий черный цвет, чугун и некоторые стали специальных марок с высоким содержанием кремния при оксидировании окрашиваются в коричневый цвет с оттенками от золотисто-желтого до темно-коричневого, в зависимости от продолжительности процесса. Детали из некоторых легированных сталей после оксидирования приобретают фиолетово-красноватый оттенок. Оксидные покрытия также могут получаться матовыми и блестящими. Матовые оксидные пленки получаются в очень концентрированных растворах при высоких температурах, когда поверхность стали при оксидировании частично подвергается травлению. [11]
Ванны для щелочного оксидирования должны быть теплоизолированы. Загрузка в ванны и выгрузка из них деталей должны быть максимально механизированы. [12]
В ванну щелочного оксидирования при испарении раствора нужно добавлять горячую воду небольшими дозами. При этом необходимо надевать защитные очки и пользоваться черпаком с длинной ручкой. [13]
Ванны для щелочного оксидирования должны быть теплоизолированы. Загрузка в ванны и выгрузка из них деталей должны быть Механизированы. Устройство, высота и расположение ванн должны обеспечивать удобство и безопасность работы на них. [14]
Ванны для щелочного оксидирования должны быть теплоизолированы. Загрузка в ванны и выгрузка из них деталей должны быть механизированы. Устройство, высота и расположение ванн должны обеспечивать удобство и безопасность работы на них. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
2.1 Оксидирование металлов
Оксидирование стали (вороне́ние) — процесс получения на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа толщиной 1-10 мкм. От толщины этого слоя зависит его цвет — т. н. цвета побежалости, сменяющие друг друга по мере роста плёнки
Существуют следующие виды воронения:
щелочное — воронение в щелочных растворах с окислителями при температуре 135—150 °C;
кислотное — воронение в кислых растворах химическим или электрохимическим способами;
Структура покрытия мелкокристаллическая, микропористая. Для придания блеска, а также улучшения защитных свойств окисной плёнки её также пропитывают маслом (минеральным или растительным).
Табл. 1.
Легированную и высоколегированную сталь выдерживают в растворе дольше в полтора раза, чем указано в таблице. В третьем растворе нитрит натрия можно не прибавлять, а взять 25 г нитрата натрия. Раствор № 7 готовят без воды, а нагревают смесь скипидара с серой на водяной бане. Чтобы оксидная пленка на детали сложной формы была одинаковой толщины, ее через каждые 25-30 мин вынимают, всполаскивают водой и погружают снова другим боком.
После оксидирования деталь промывают в горячей воде и погружают на 1-2 мин в раствор хромпика (100—120 г/л), нагретый до температуры 60-70 °С. Можно также промыть деталь в проточной воде, а потом прокипятить на протяжении 3—5 мин в растворе хозяйственного мыла (20-30 г/л). После этого деталь высушивают, смазывают машинным маслом и вытирают. Сталь оксидируют в различные цвета в растворах, состав которых приведено в таблице 2.
Табл. 2
Раствор № 4 сначала готовят из двух частей – в половине воды растворяют гипосульфит, а во второй – уксуснокислый свинец. Растворы смешивают, нагревают до кипению, опускают подготовленные к покрытию детали и снова кипятят до появлению синего или темно-синего цвета.
В раствор № 5 деталь не погружают, а мягкой кистью смачивают всю ее поверхность и дают высохнуть. Так повторяют несколько раз, пока поверхность не приобретет желаемый красный цвет. Если при этом появятся ржавые пятна, их осторожно снимают влажной кисточкой и снова наносят раствор. Раствор № 6 – это электролит, т.е. оксидирование в нем проводят под действием электрического тока плотностью 1-1,5 А/дм2, напряжением б—8 В. Как анод используют свинцовую пластину, площадь которой в 1,5 раза больше площади детали. Закончив оксидирование любым раствором, кроме № 6; детали обрабатывают, как и после оксидирования, в черный цвет, а после электролитического оксидирования (№ 6) их просушивают при температуре 100— 110 ° С.
Оксидирование меди и медных сплавов Оксидные покрытия на меди используются для чернения и соответственно увеличения светопоглощения деталей оптических приборов, для декоративной отделки деталей, повышения прочности при склеивании. Для оксидирования применяют химический и электрохимический способы.
Электрохимическое оксидирование меди и медных сплавов производят в растворе
Состава, г/л:
Едкого натрий 125...200 г/л
при /= 80...90° С и анодной плотности тока 1,5...2,5 А/дм2.
Длительность процесса 10...20 мин.
Детали сначала выдерживают в электролите без тока в течение 1...2 мин, затем включают ток и 3...5 мин ведут электролиз при плотности тока 0,1...0,5 А/дм2, после чего повышают ее до номинального значения. Катоды — нержавеющая сталь.
Для химического оксидирования применяют раствор состава г/л:
надсернокислый калий -15...30 г/л
едкий натрий 50... 100 г/л.
Медные детали погружают в раствор, нагретый до 55...65° С, на 5... 10 мин. Латунные и бронзовые детали перед оксидированием покрывают слоем меди 3...4 мкм. Применение растворов, содержащих надсернокислый натрий, нежелательно для тонкостенных деталей, работающих под нагрузкой. Для оксидирования латуни применяют раствор следующего состава г/л:
углекислая основная медь CuC03 • Си(ОН)2 — 50 г/л,
аммиак (25%-ный) — 200 мл/л.
Температура раствора 18...25° С,
продолжительность оксидирования 20...30 мин.
Оксидирование цинка, его сплавов и оцинкованных изделий можно выполнять термически-химическим и химическим способами. При первом способе очищенную и обезжиренную поверхность смачивают раствором, приготовленным из равных частей за массой 25% уксуснокислой меди и 30% уксусной кислоты, и нагревают на протяжении 1-2 мин до температуры 300 °С. Обработку поверхности повторяют дважды. Для оксидирования химическим способом приготавливают такой раствор, г/л:
Фосфорная кислота………………..2-10 Азотнокислый натрий…………70-100
Обработка детали длится 30—40 мин при температуре 80—100 °С.
Потом изделие промывают, сушат и смазывают. Алюминий и его сплавы оксидируют химическим и электрохимическим способами в окислительных растворах (табл.3). При оксидировании на поверхности изделия образовывается антикоррозийная пленка из окиси алюминия, которая может иметь разные цвета, а также, может служить основой, которая хорошо поглощает красители.
Табл.3
К раствору № 1 можно прибавить 0,25 части за массой едкого натра, чтобы он глубже проник в металл. После оксидирования деталь погружают на 10-15 мин в 2 %-ной раствор хромового ангидрида температурой 18-20 °С или же промывают ее в воде и кипятят 15-20 мин, чтобы удалить остатки реактивов. Потом деталь сушат. Очень хорошо, если оксидированную поверхность защитить лаком. Оксидируют алюминий до образования пленки с перламутровым блеском так: поверхность изделия очищают от грязи, обезжиривают органическим растворителем и проволочной щеткой (наждачной кожицей № 60 или 80) обрабатывают ее в разных направлениях. Потом деталь нагревают до температуры 80-100 °С, покрывают, нагретым до 90—100 °С 10%-им раствором едкого натрия и сушат на воздухе.
Покрытая прозрачным лаком поверхность не теряет цвета на протяжении трех лет.
impgold.ru
