2.2. Оксидирование

Оксидирование – это процесс образования оксидных плёнок на поверхности металлических изделий.

Современный метод оксидирования – химическая и электрохимическая обработка деталей в щелочных растворах. Электрохимическое оксидирование ведут в растворе 40%-го раствора едкого натра при 65-120⁰С и анодной плотности тока от 2,5 до 10 А/дм², продолжительностью до 60 минут.

Качественное покрытие получается в результате последовательных превращений: Fe→Na₂FeO₂ →Na₂Fe₂O₄ →Fe₃O₄. Оксидирование чёрных металлов носит название воронения.

Оксидная плёнка на малоуглеродистой стали имеет чёрный цвет, а на высокоуглеродистых сталях – чёрный с сероватым оттенком.

Противокоррозионные свойства поверхностной плёнки оксидов невысоки, поэтому область применения этого метода ограничена. Его основное назначение – декоративная отделка.

3. Анодирование

Анодирование – это процесс образования оксидных плёнок на поверхности алюминия. В обычных условиях на поверхности алюминия присутствует тонкая плёнка оксидов Al₂O₃ и Al₂O₃·nH₂O, которая не может защитить его от коррозии. Процесс искусственного образования толстых оксидных плёнок может быть проведен химическим и электрохимическим способом.

Плёнки, образующиеся при анодной обработке алюминия, обладают достаточной толщиной и рядом ценных свойств. Анодное окисление алюминия и его сплавов проводят в растворе серной кислоты при температуре 15-23⁰С, плотности тока 80-200 А/м² в течение 15-60 минут. Оксид образуется на поверхности алюминия в результате анодного окисления:

.

4. Гальванические покрытия

Одним из основных современных способов защиты от коррозии является нанесение поверхностных гальванических покрытий. Электроосаждение имеет ряд преимуществ перед другими методами защиты, так как позволяет:

• Точно регулировать толщину покрытия;

• Экономно расходовать цветные металлы;

• Наносить покрытия из металлов, имеющих высокую температуру плавления – таких, как хром, никель, медь, серебро, платина.

Защитные электрохимические покрытия должны обладать:

• Способностью изолировать изделие от агрессивной среды;

• Собственной коррозионной стойкостью;

• Заданными физико-механическими свойствами.

Все эти качества определяются условиями зарождения и роста кристаллов. Активные центры играют важную роль в процессах электрокристаллизации, определяя число возникающих кристаллов. Введение ряда поверхностно-активных веществ (ПАВ) влияет на число активных центров и процессы зарождения кристаллов. Покрытия, полученные электролитическим методом, широко применяются на транспорте. Процесс получения покрытий состоит в осаждении металла или сплава из водных растворов солей при пропускании постоянного электрического тока через электролит.

Таким способом наносят защитные покрытия из цинка, кадмия, олова, свинца, меди, никеля, хрома, серебра. Различают анодные и катодные покрытия. Если изделие покрывают металлом, имеющим больший потенциал, чем защищаемый металл, то такое покрытие называют катодным. Пример - покрытие стали оловом, никелем или медью. При нарушении целостности или сплошности покрытия коррозия резко возрастает, так как металл изделия становится анодом по отношению к металлу покрытия. Если изделие покрывается металлом, имеющим меньший потенциал, чем потенциал металла защищаемого изделия, то такое покрытие называется анодным.

Анодное покрытие защищает покрываемый металл при нарушении его целостности, так как основной металл является катодом по отношению к металлу покрытия (см. Рисунок 8.1.). Таким образом, катодное покрытие должно быть сплошным и непроницаемым для агрессивной среды, тогда как к анодному покрытию можно предъявлять менее высокие требования.

Z n анод Ni катод

F e катод Fe анод

а) б)

р исунок 8.1. Схема коррозии изделий из стали, защищенной анодным (а) и катодным (б) покрытиями; - корродируемый участок.