Химия - Фролов В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Олово растворяет железо с образованием твердого раствора и интерметалл ид Ре5п2 обычно +
не образуется. Оловянный слой 2Н 4-2ОН -~ 2Н20
на луженом железе очень пласти- | \ 2п2+ |
Рис. 245. Нанесение металлических покрытий окунанием
Рис. 246. Металлические покрытия на железе:
а — анодные; б — катодные
526
раздельно рассматривать механические свойства покрытия и его физико-химические свойства. Цинк по отношению к железу представляет собой анод и будет разрушаться в первую очередь сам, защищая железо от растворения (рис. 246, а), в то время как олово будет по отношению к железу катодом и повреждение покрытия вызовет усиленную коррозию железа (рис. 246,6).
Однако из этого не следует, что всегда оцинкованное железо лучше луженого, так как при этом получаются разные механические свойства нанесенного покрытия. В процессе цинкования между железом и цинком образуются хрупкие прослойки интерме-таллидов, которые могут при перегибе листа дать трещины, приводящие к отслою покрытия и его повреждению. При лужении железа слой олова получается пластичным, покрытие оказывается более прочным и выносит многократные перегибы листа без повреждения слоя.
Диффузионные покрытия — см. с. 523.
Металлизация — это нанесение металлических покрытий на поверхность изделия распылением жидкого металла. Проволока металла, который наносится в качестве защитного слоя, подается в ацетиленокислородное пламя, в дуговой или плазменный разряд — металл плавится и частично испаряется. Мельчайшие капли и пары металла струей газа транспортируются на поверхность изделия и кристаллизуются на ней: Поверхность изделия должна быть тщательно очищена, так как иначе не будет прочного сцепления нанесенного слоя с металлом изделия.
Защитные слои можно создавать также вакуумным испарением. Покрытия, наносимые этим способом, не только защищают металл от коррозии, но и упрочняют его' поверхность. Этот метод используют в» ремонтно-восстановительных работах для наращивания изношенного слоя металла.
Плакирование — нанесение пленок защитного металла путем совместного проката. Метод приемлем только для листов и некоторых профилей проката (пруток, угольник и т. д.).
Этот способ нанесения покрытий очень удобен, но при изготовлении из плакированного металла изделий встречаются технологические трудности*. Сейчас наша промышленность выпускает дюраль и АМг-6, плакированные чистым алюминием, что значительно-повышает коррозионную стойкость этих материалов. Выпускается также сталь, плакированная нержавеющей сталью (Х18Н10), и другие аналогичные материалы.
Электрохимические методы нанесения металлических покрытий основаны на электролизе. Металлические защитные слои в этом случае осаждаются на поверхности изделия, которое в электролизере представляет собой катод и находится под отрицательным потенциалом.
Процесс нанесения покрытий гальваническим путем был уже
527
ранее рассмотрен в гл. 9. Покрытие должно иметь мелкокристаллическую структуру и быть сплошным — без пор и трещин. Разработаны определенные режимы осаждения, обеспечивающие эти качества покрытий (температура, плотность тока и состав электролита). Для получения мелкозернистой структуры в состав электролита вводят поверхностно-активные вещества и органические добавки, препятствующие росту отдельных кристаллических зерен (декстрин, ализариновое масло и т. д.).
При выборе покрытий следует учитывать относительную активность основного металла и металла покрытия (катодное или анодное покрытие).
Механическая прочность покрытия исследуется различными путями — действием струи кварцевого песка или движением заточенного на полусферу металлического стержня под определенной нагрузкой.
Химическая стойкость определяется временем, которое необходимо для растворения пленки определенным реактивом. Время измеряется от начала испытания для появления характерной окраски от ионов основного металла, появляющихся в результате коррозии в данной среде.
В коррозионную среду вводят соответствующий реактив. Например, начало коррозии железа можно фиксировать добавлением ионов [Ре(СЫ)6] , а появление ионов меди можно обнаружить раствором аммиака — тетрааммиакат меди и т. д.
16.6. ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ ВНЕШНИМ ПОТЕНЦИАЛОМ
При работе коррозионной гальванической пары активный участок — анод разрушается и переходит в ионное состояние, развивая при этом некоторый отрицательный потенциал (см. гл. 9). Если на изделие извне наложить отрицательный потенциал, больший, чем развивает при работе коррозионной пары анод, то процесс прекратится. Этот общий метод реализуется двумя путями.
1. Метод протекторов заключается в том, что к изделию, • подвергающемуся электрохимической коррозии, подключают деталь — протектор из еще более активного металла, чем металл изделия.
Протектор будет разрушаться, а изделие останется неизменным. Например, бронзовый подшипник и шейка вала гребного винта корабля создают коррозионную пару, в которой будет разрушаться поверхность стального вала, что очень опасно • (потеря винта). Если в непосредственной близости прикрепить к корпусу цинковую пластину, то она будет растворяться и держать под отрицательным потенциалом возникшую коррозионную пару, запрещая ее работу. Схема данной системы представлена на рис. 247.
