что лучше фосфатирование или цинкование
Виды покрытий: оцинковка и фосфатирование
ЦИНКОВАНИЕ
Цинкование применяется для защиты черных металлов от коррозии. Осадок цинка с течением времени заметно темнеет, т.к. он покрывается с поверхности налетом основных углекислых солей. Этим объясняется невозможность использования цинка как декоративного покрытия. Цинк имеет более отрицательный потенциал, чем железо, поэтому цинковое покрытие, обеспечивает электрохимическую защиту черных металлов от коррозии. В настоящее время наиболее распространенными способами нанесения цинка являются:
Экономия металла при гальваническом способе по сравнению с горячим способом доходит до 50%, высокая степень чистоты осажденного цинка обеспечивает повышенную химическую стойкость. В зависимости от условий эксплуатации толщина покрытия может быть от 5 до 35 мкм. Наиболее широкое применение при цинковании получили кислые, сернокислые и щелочные цианистые ванны. Сернокислые электролиты применяются для покрытия изделий простой формы: листов, ленточной проволоки и пр.
В ряде случаев наблюдается не только электрохимическая коррозия цинка, но также и химическая коррозия в результате взаимодействия последнего с парами различных летучих органических веществ. Образующиеся на цинковом покрытии продукты коррозии легко осыпаются и могут вызвать нарушение работы приборов и механизмов. Для повышения антикоррозийной устойчивости цинковых покрытий применяют процесс пассивирования в растворах хромовой кислоты или ее солей. Образующаяся хроматная пленка представляет собой ряд соединений хрома и цинка. Защитные свойства хроматной пленки практически не изменяются даже при наличии на ней механических повреждений (царапин, рисок и пр.) После хроматного пассивирования покрытие приобретает зеленовато-желтую окраску с радужным оттенком. В некоторых случаях, например, при следующем нанесении лакокрасочных покрытий, применяют фосфатирование, которое хорошо обеспечивает сцепление лакокрасочного покрытия с цинковым подслоем.
ФОСФАТИРОВАНИЕ
К неметаллическим неорганическим покрытиям, состоящим из неорганических соединений металлов, относятся фосфатные, оксидные, хроматные и другие покрытия. Фосфатные пленки, создаваемые на поверхности металлических изделий, обладают целым рядом ценных свойств, в числе которых:
Химическому фосфатированию могут подвергаться углеродистые, низколегированные и среднелегированные стали, чугун, алюминиевые и магниевые сплавы, цинковые, кадмиевые покрытия и др. Сущность химического фосфатирования состоит в обработке металлов и сплавов в подкисленных растворах однозамещенных фосфатов или монофосфатов железа, марганца, цинка и др. Процесс химического фосфатирования обусловлен гидролизом однозамещенных фосфатов металлов, в результате чего устанавливается равновесие между одно-, двух-, трехзамещенными фосфатами металлов и фосфорной кислотой. Образующаяся при этом свободная фосфорная кислота в процессе фосфатирования взаимодействует с основным металлом, в результате чего образуются труднорастворимые двух-, трехзамещенные фосфаты, являющиеся основной составляющей частью фосфатных пленок. На состав фосфатных пленок большое влияние оказывает вид катионов фосфатирующего раствора. Образующийся фосфат железа не окисляется кислородом воздуха, поэтому фосфатные пленки обладают высокими защитными свойствами. В зависимости от подготовки поверхности металла, пленки могут иметь разные размеры кристаллических структур. Наиболее высокими защитными свойствами обладают мелкокристаллические пленки. Крупнокристаллические пленки имеют низкие защитные свойства. Фосфатные пленки повышают адгезию лакокрасочных, клеевых и других подобных покрытий, это свойство является основной причиной для фосфатирования крепежных деталей. Высокая прочность сцепления лакокрасочного покрытия с фосфатной пленкой и повышение ее защитных свойств связаны с о структурой фосфатных покрытий. Связь между фосфатной пленкой и металлом является молекулярной. Структура фосфатной пленки определяет ее пористость, маслоемкость и антифрикционные свойства.
Дополнительная обработка повышает защитные свойства фосфатных пленок. Такая обработка производится в растворах соединений хрома, промасливанием, гидрофобизированием и окраской.
Наличие на поверхности основного металла фосфатных пленок, наполненных маслом или парафином, резко снижает коэффициент трения. При испытании нефосфатированной, подвергнутой шлифованию стали, при напряжении 0,047Мпа схватывание наступает сразу, в то время как фосфатированная сталь в паре с такой же сталью без смазывания удовлетворительно работает в течение 95 мин. При смазывании фосфатированной стали парафином схватывание происходит не раньше, чем через 50ч. Фосфатные пленки обладают диэлектрическими свойствами, что позволяет использовать фосфатирование для получения электроизоляционного покрытия на деталях трансформаторов, генераторов и т.п. Пропитка фосфатных пленок масляными и бакелитовыми лаками значительно повышает пробивное напряжение. Фосфатные пленки не смачиваются расплавленными металлами.
Для фосфатирования стальных деталей низкой и средней прочности (1400 Мпа) широко используется раствор соли Мажеф. Исходными компонентами для составления раствора является монофосфат марганца и железа, который называется препаратом Мажеф. Толщина фосфатной пленки, образующейся в растворе соли Мажеф, может достигать 7-50 мкм. Фосфатные пленки имеют большую прочность сцепления со сталью, микропористую структуру, высокие электроизоляционные свойства (пробивное напряжение достигает 1000В). Жаростойкость и электроизоляционные свойства фосфатных пленок сохраняются примерно до 500°С. После нагревания до 350°С фосфатная пленка теряет часть кристаллизованной воды, в результате чего ее структура изменяется и защитные свойства снижаются в 2-3 раза. При фосфатировании высокопрочных сталей в указанном выше растворе обнаруживается коррозионное растрескивание в области упругих растягивающих напряжений. Для избежания подобных явлений применяют цинк-фосфатные ванны. Для массового фосфатирования крепежных и мелких деталей используют ванны с вращающимися барабанами, применяемые в гальванических процессах. Загрузка барабана составляет 40-50 кг деталей.
ЦИНКОВАНИЕ СТАЛИ С ФОСФАТИРОВАНИЕМ
Описание услуги.
Цинкование с фосфатной пассивацией п о внешнему виду напоминает аморфное фосфатирование стали, выполненное холодным способом. Оно серое, матовое (иногда полублестящее), с радужными разводами и золотистыми отливами. Покрытие обладает повышенной коррозионной стойкостью и в сочетании с промасливанием может применяться взамен токсичных кадмиевых покрытий в тяжелых условиях эксплуатации (в том числе в солевой среде, морской воде и т.п.). В кислой среде коррозионная стойкость фосфатированного цинка в несколько раз выше, чем хроматированного. В зависимости от технического задания толщина основного цинкового покрытия может варьироваться от 6 до 50 мкм. Для замены кадмия следует наносить не менее 24 мкм. Толщина и плотность внешней фосфатной пленки обычно не регламентируется. Отличительной особенностью фосфатированного цинка является исключительная адгезия к лакокрасочным покрытиям. Скорость коррозии непассивированного цинка зависит от рН:
Основные характеристики цинкового покрытия на приведены в таблице:
Ц6.хр.фос, Ц9.хр.фос, Ц12.хр.фос, Ц15.хр.фос, Ц18.хр.фос, Ц21.хр.фос, Ц24.хр.фос;
Ц6хр.фос, Ц9хр.фос, Ц12хр.фос, Ц15хр.фос, Ц21хр.фос, Ц24хр.фос и т.д.
6-50мкм (возможна и большая толщина)
Удельное электрическое сопротивление при 18 о C
Допустимая рабочая температура
Заказать цинкование стали с фосфатированием 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.
Достоинства цинкования:
Микрофотография поперечного шлифа покрытия приведена ниже:
Недостатки цинкования:
Заказывая у нас, Вы получите:
Срочность. Надежность. Отсутствие посредников
• Один поставщик услуг = 50 видов покрытий;
• 6000 выполненных заказов. Свыше 1500 фотографий наших работ выложены на сайте;
• Покрытие от 1 смены. Производство 24/7;
• Индивидуальная упаковка и поштучный складской учет;
• 40% сотрудников с высшим химическим образованием.
• Оценка уровня наших услуг без риска и затрат;
• Открытость для внешних аудитов.
• Забор и доставка продукции по Екатеринбургу за наш счет;
• Скидки в зачет транспортных расходов по межгороду;
• Выезд инженеров к заказчику;
• Прием и доставка заказов по всей России и за рубеж! География наших поставок.
Покрытия крепежных изделий
Крепёж без специального защитного покрытия (т.н. «чёрный») в настоящее время применяются все меньше и меньше, т.к. кроме механического воздействия, которое может вызвать разрушение крепежа, металлы, из которых изготовлены крепежные детали, разрушаются при взаимодействии с окружающей средой – этот процесс называется коррозией (от латинского corrodere –разъедать). В зависимости от окружающих металл условий (температура, влажность, химический состав окружающей среды и т.д.) эксплуатации по ГОСТ 9.303-84 (взамен ГОСТ 14007-68) подразделяются на легкие (Л), средние (С), жесткие (Ж) и очень жесткие (ОЖ). Для защиты металлов от коррозии на них наносят различные покрытия. Кроме того, покрытия наносят для придания изделиям декоративного вида (эстетические свойства) или создания специальных поверхностных свойств (электропроводимости, теплопроводности, электроизоляционных, магнитных или немагнитных свойств, светоотражающей или светопоглощающей способности, износостойкости и др.).
Покрытия могут быть металлическими, неметаллическими неорганическими, порошковыми, лакокрасочными, пластмассовыми, резиновыми.
Содержание
Защитные свойства покрытий
Защитные свойства покрытий зависят от возможности взаимодействия материалов покрытий и детали (в рассматриваемом случае шурупа). Различаются две разновидности способов защиты – механический и электрохимический. Механическая защита достигается за счет изолирования материала от внешней среды и эффективна только при отсутствии пор, задиров и др. повреждений покрытия. Электрохимическая защита обеспечивается в том случае, если материал покрытия является анодным по отношению к защищаемому материалу и не зависит от пористости. Основным видом коррозии металлов является электрохимическая, возникающая в зоне контакта двух металлов, имеющих разный электрохимический потенциал. Возникающая при наличии влаги гальваническая пара приводит к постепенному растворению металла имеющего меньший потенциал.
Понятно, что анодные покрытия обеспечивают как механическую, так и электрохимическую защиту, а катодные только механическую. Неметаллические, лакокрасочные, пластмассовые покрытия обеспечивают только механическую защиту. Следует помнить, что электрохимический потенциал зависит не только от материала, но и от окружающей среды. Так, в условиях атмосферы и в водных растворах неорганических соединений олово по отношению к железу (стали) является катодным покрытием (луженое железо). Однако в присутствии органических веществ олово часто играет роль анодного покрытия по отношению к железу и его сплавам, поэтому луженая жесть консервов ржавеет снаружи, но не внутри. Цинк – самое распространенное антикоррозионное покрытие хорошо анодно защищает сталь в атмосферных условиях и в пресной воде при нормальных и низких температурах, но при высоких температурах, в агрессивных средах его потенциал меняется в сторону увеличения и может превысить потенциал железа. Кадмий образует катодное покрытие по отношению к железу в атмосфере или в пресной воде, но в морской воде кадмиевое покрытие является анодным.
| Металл | Электрохимический потенциал | Металл | |
|---|---|---|---|
| Магний………Mg | -2.38 | Никель…..….…Co | -0.23 |
| Алюминий…..Al | -1.66 | Олово…………Sn | -0.14 |
| Цинк…………Zn | -0.76 | Свинец………..Pb | -0.126 |
| Хром…………Cr | -0.71 | Водород………H | 0 |
| Железо……….Fe | -0.44 | Медь…………..Cu | +0.31 |
| Кадмий………Cd | -0.40 | Серебро……….Ag | +0.799 |
| Кобальт……. Co | -0.27 | Золото…………Au | +1.42 |
Следует помнить, что не всякое анодное покрытие и не во всех случаях оказывается удовлетворительным, т.к. оно само также не должно слишком быстро разрушаться. Так, например, цинковое покрытие, широко применяемое для защиты от коррозии в средних географических широтах, оказывается нестойким в тропическом климате. Причиной этого служит интенсивное растворение и смывание водой и влагой воздуха слоя солей цинка, образующегося на поверхности при коррозии. В результате этого происходит обнажение глубинных слоев металла, и скорость коррозии не замедляется. Рассмотрим особенности и способы применения наиболее распространенных видов покрытий крепежных изделий. Для крепежных изделий (в частности шурупов) применяются металлические (цинковые, кадмиевые, медные и т.д.), неметалические неорганические (окисные, фосфатные), лакокрасочные покрытия.
Цинкование (оцинковка)
Из металлических покрытий в мировой практике наиболее широко применяются цинковые. Их широкое применение для защиты стальных и чугунных изделий обусловлено в основном двумя причинами. Первая – высокая природная стойкость самого цинка вследствие образования на цинке в коррозионной среде защитных пленок из продуктов коррозии, вторая – высокая анодность защиты при температуре до 70°С. При более высоких температурах цинк защищает сталь только механически.
Защитные свойства цинковых покрытий определяется как их толщиной, так методом их нанесения. Цинковые покрытия, полученные различными методами, отличаются по равномерности, строению, плотности, составу и т.п. Для создания цинковой пленки используется:
Кадмирование
Кадмирование крепежных изделий производится редко. Кадмий и его соединения очень токсичны, и во многих странах кадмирование запрещено. Цвет, механическая прочность и ряд других показателей кадмиевых покрытий близки к цинковым. Покрытия кадмием также могут подвергаться хроматированию и фосфатированию. Защитные свойства кадмиевых покрытий в обычных условия ниже цинковых, но в морских условиях и при сильной конденсации водяного пара такие покрытия применяются и поныне.
Никелевое
Никелевое покрытие является катодным по отношению к стали и защищает ее только механически. Для никелирования крепежных деталей применяют колокольные ванны или ванны с вращающимися барабанами с электролитом, основным компонентом которого является сернокислый никель. Никелевые покрытия имеют привлекательный декоративный вид (хотя со временем тускнеют), но снижаютмеханические свойства стали и имеют малую коррозионную стойкость. В этой связи никелированные крепежные изделия – редкость, хотя и используется например в мебельной промышленности.
Покрытие Dacromet.
Цинконаполненные покрытия под названием «Dacromet 320» (Дакромет 320) разработан фирмой «Diamond Shamrock Corp.» (США), как способ защиты от коррозии стальных деталей, в основном крепежа. Покрытие наносится методом погружения деталей в специальную суспензию цинковых частиц в водном растворе органических и неорганических компонентов. После удаления излишков суспензии центрифугированием для окончательного формирования покрытия детали подвергаются ступенчатому нагреву, начиная с 80°С и до завершающей температуры 300°С.
Существуют другие модификации покрытия «Дакромет», для покрытия листовой стали. Покрытия типа «Дакромет» известны также под названиями «Dacral», «Geomet» и другими – от производителя.
Дальнейшим развитием цинкнаполненных покрытий явились так называемые «цинкламельные покрытия», не содержащие шестивалентного хрома. Система ламельного цинкового покрытия включает в себя базовый слой, состоящий из тонких алюминиевых и цинковых чешуек (ламелей) и, при необходимости, один или несколько дополнительных слоев, придающих покрытию специальные свойства: фрикционные, коррозионную и химическую стойкость, цвет и другие. Цинкламельные покрытия известны по названиям их разработчиков «Delta», «Geomet» и др.
Цинкламельное покрытие
наносят на предварительно подготовленную поверхность деталей путем погружая в высокодисперсную суспензию цинкового и алюминиевого порошков, имеющих форму чешуек, в связующем материале или ее напыления с последующим нагревом деталей до 240°С для сушки и отверждения. Сформировавшееся покрытие содержит более 70% цинкового и до 10% алюминиевого порошка, а также связующий органический материал. Оно состоит из множества слоев алюминиевых и цинковых частиц толщиной менее микрометра и шириной около 10 мкм, расположенных параллельно друг другу и покрываемой поверхности, соединенных связующим компонентом. Малый размер частиц делает возможным наносить цинкламельные покрытия толщиной 4 – 8 мкм, которые применяют в автомобилестроении. Коррозионная стойкость покрытий свыше 700 часов в нейтральном соляном тумане. Более толстые покрытия применяют для нанесения на детали и элементы строительных конструкций.
Данное покрытие обладает электропроводящими свойствами, его более электроотрицательный потенциал по отношению к стали создает электрохимическую защиту в дополнение к барьерной.
При применении цинконаполненных покрытий не приводит к возникновению водородной хрупкости покрываемых сталей. Толщина покрытий на стали, как и в случае обычных цинковых покрытий, определяется любыми магнитными, магнитно-индукционными и другими подобными толщиномерами.
Свойства покрытий по ГОСТ 9.303-84.
Содержание:
1. Цинковое покрытие
• Для повышения коррозионной стойкости цинковое покрытие хроматируют и фосфатируют. Хроматирование одновременно улучшает декоративный вид покрытия.
Хроматная пленка механически непрочная.
• Цинковое хроматированное покрытие теряет свой декоративный вид при условии периодического механического воздействия: прикосновения инструмента, рук.
• Без хроматирования и фосфатирования покрытие применяют для обеспечения электропроводности и при опрессовке пластмассами при температуре выше 100° С.
• Электрохимическое цинкование вызывает потерю пластичности сталей вследствие наводороживания. Стали с пределом прочности выше 1380 МПа цинкованию не подлежат.
• Покрытие обладает прочным сцеплением с основным металлом, низким сопротивлением механическому истиранию и повышенной хрупкостью при температурах выше 250°С и ниже минус 70° С; матовое покрытие выдерживает гибку, развальцовку. Покрытие обладает низкой химической стойкостью к воздействию продуктов, выделяющихся при старении органических материалов.
2. Кадмиевое покрытие
• Для повышения коррозионной стойкости кадмиевое покрытие хроматируют и фосфатируют. Хроматирование одновременно улучшает декоративный вид покрытия. Хроматная пленка механически непрочная. Скорость коррозии в промышленной атмосфере в 1,5-2 раза больше, чем у цинкового покрытия.
• Без хроматирования и фосфатирования покрытие применяют для обеспечения электропроводности, при опрессовке пластмассами при температуре выше 100° С.
• Покрытие не рекомендуется применять для деталей, работающих в атмосфере промышленных районов; в контакте с топливом, содержащим сернистые соединения; в атмосфере, содержащей летучие агрессивные соединения, выделяющиеся при старении из органических веществ: при высыхании олифы, масляных лаков и т. п.
• Электрохимическое кадмирование вызывает потерю пластичности сталей вследствие наводороживания. Для деталей из стали с пределом прочности выше 1370 МПа допускается кадмирование по специальной технологии.
• Покрытие обладает прочным сцеплением с основным металлом, хорошими антифрикционными свойствами, низкой износостойкостью; пластичнее цинкового; выдерживает запрессовку, вытяжку, развальцовку, свинчивание. Оксиды кадмия токсичны. Сварка по кадмиевому покрытию не допускается.
3. Никелевое покрытие
• Никелевое покрытие является катодным по отношению к стали, алюминиевым и цинковым сплавам. Покрытие применяется для защитной, защитно-декоративной, декоративной отделки деталей, повышения поверхностной твердости, износостойкости и электропроводности. Никель не относится к токсичным веществам для человека. Повышенное потребление никеля происходит при загрязнении водоистоков отходами промышленности, в том числе гальваностоками.
• Для повышения декоративности покрытия по никелевому подслою наносят хром толщиной до 1 мкм.
• Увеличение коррозионной стойкости достигается сочетанием нескольких слоев никелевых покрытий с различными физико-химическими свойствами. При толщине 24 мкм защитные свойства двухслойного покрытия (без подслоя меди) в два раза, а трехслойного с заполнителем в три раза превосходят защитные свойства блестящих покрытий.
• Покрытие обеспечивает хорошую растекаемость припоев и получение вакуумплотных соединений при высокотемпературной пайке в различных средах без применения флюсов, а также при аргонодуговой сварке (в последнем случае без медного подслоя). Никелевое покрытие толщиной до 6 мкм может подвергаться точечной сварке.
• Покрытие служит барьерным слоем под покрытия золотом, серебром, сплавом олово-свинец и другими металлами, предотвращая диффузию меди, цинка, железа и других металлов.
4. Никелевое химическое покрытие
• Химическое никелевое покрытие, содержащее 3-12% фосфора, обладает лучшими защитными свойствами по сравнению с электрохимическим никелевым покрытием. Покрытие обладает повышенной твердостью и износостойкостью и рекомендуется для деталей, работающих в условиях трения, особенно при отсутствии смазки; применяется для защиты от коррозии, для обеспечения пайки низкотемпературными припоями. Покрытие обладает повышенной хрупкостью, не рекомендуется гибка и развальцовка деталей с химическим никелевым покрытием.
• Покрытие рекомендуется применять преимущественно для сложнопрофилированных деталей.
• Покрытие после термообработки при температуре 400° С приобретает высокую твердость.
5. Хромовое покрытие
• Хромовое покрытие является катодным по отношению к стали, алюминиевым и цинковым сплавам, обеспечивает защиту от коррозии и улучшает декоративный вид. Хром относится к металлам, токсическое воздействие которого на организм человека зависит от степени его окисления. Соединения шестивалентного хрома токсичнее соединений трехвалентного хрома. Высокое содержание солей шестивалентного хрома в сточных водах оказывает токсическое воздействие на микрофлору водоемов.
• Электрохимическое хромовое покрытие может быть твердым, пористым, молочным.
• Твердое хромовое покрытие обладает высокой износостойкостью,
жаростойкостью, низким коэффициентом трения, плохой смачиваемостью, низкой пластичностью. Покрытие эффективно работает на трение (при нанесении на твердую основу), хорошо выдерживает равномерно распределенную нагрузку, легко разрушается под действием сосредоточенных ударных нагрузок.
• Молочное хромовое покрытие обладает невысокой твердостью и износостойкостью, небольшой пористостью. Покрытие защищает от коррозии с сохранением декоративного вида.
• Наводороживание сталей сильнее при получении молочного покрытия, чем твердого.
• Для деталей, к которым предъявляют требования защиты от коррозии, декоративной отделки, а также износостойкости, рекомендуется применять комбинированное покрытие, состоящее из молочного и твердого хрома.
• Пористое покрытие повышает износостойкость деталей. Покрытие характеризуется разветвленной сеткой трещин (поры расширены дополнительным анодным травлением).
• Нанесение хромовых покрытий на сложнопрофилированные детали затруднено из-за низкой рассеивающей способности хромовых электролитов.
• Для повышения коррозионной стойкости детали с хромовым покрытием могут подвергаться дополнительной обработке (гидрофобизированию, пропитке и т.п.). При эксплуатации в условиях непосредственного воздействия морской воды для дополнительной защиты хромированных деталей рекомендуется периодическое возобновление смазки.
6. Медное покрытие
• Медное покрытие является катодным по отношению к стали, алюминиевым, магниевым и цинковым сплавам. Покрытие применяется в качестве технологического подслоя для уменьшения пористости и повышения сцепления других покрытий. Для защиты от коррозии как самостоятельное покрытие не рекомендуется из-за низкой коррозионной стойкости. Медь достаточно токсична для обитателей водной среды. При концентрации 0,001 мг/см 3 соли меди тормозят развитие многих водных организмов, а при концентрации 0,004 мг/см 3 оказывают токсическое действие на них. Токсические дозы солей меди приводят к острому, но излечимому отравлению человека.
• Медное покрытие обладает высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью, выдерживает глубокую вытяжку, развальцовку, хорошо полируется, облегчает приработку, притирку и свинчивание; в свежеосажденном состоянии хорошо паяется. С низкотемпературными припоями образует интерметаллические соединения, резко ухудшающие паяемость и прочность паяного соединения.
7. Покрытие сплавом медь — олово
• Покрытие высокооловянистым сплавом М-О(60) по отношению к стали является катодным, рекомендуется для повышения износостойкости электроконтактных деталей, а также для обеспечения пайки. Покрытие допускается применять в качестве защитно-декоративного.
• Покрытие стойко к воздействию щелочей, слабых органических кислот и сернистых соединений.
• Покрытие хорошо паяется низкотемпературными припоями с применением канифольных флюсов.
• Покрытие не подвержено росту нитевидных кристаллов и переходу в порошковую модификацию при низких температурах.
8. Оловянное покрытие
Олово, попадающее в организм человека с продуктами питания и питьевой водой, достаточно быстро выводится из организма. В организме олово осаждается в почках, печени, костях и в небольшой степени в мягких тканях. Наибольшее количество откладывается в скелете.
• Оловянное покрытие стойко к действию серосодержащих соединений и рекомендуется для деталей, контактирующих со всеми видами пластмасс и резин.
• Оловянное покрытие обладает хорошим сцеплением с основным металлом, эластичностью, выдерживает изгиб, вытяжку, развальцовку, штамповку, прессовую посадку, хорошо сохраняется при свинчивании. Свежеосажденное оловянное покрытие хорошо паяется. Блестящее покрытие сохраняет способность к пайке более длительное время, чем матовое.
• Для матового оловянного покрытия характерна значительная пористость. Пористость покрытий малой толщины (до 6 мкм) может быть снижена оплавлением покрытия или нанесением блестящего покрытия.
• На поверхности покрытия в процессе хранения образуются нитевидные токопроводящие кристаллы («иглы»).
• При эксплуатации оловянных покрытий при температуре ниже плюс 13° С возможно разрушение покрытия вследствие перехода компактного белого олова (β-Sn) в порошкообразное серое олово (α-Sn) («оловянная чума»).
9. Покрытие сплавом олово—никель
• Покрытие сплавом О-Н(65) является катодным по отношению к стали; рекомендуется как защитное для деталей, подлежащих пайке; для обеспечения поверхностной твердости и износостойкости.
• Покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью: стойко в условиях повышенной влажности и среде, содержащей сернистые соединения.
• Покрытие хорошо полируется, выдерживает запрессовку в пластмассы; вследствие высокой хрупкости не рекомендуется для деталей, подвергаемых развальцовке и ударным нагрузкам.
10. Покрытие сплавом олово—висмут
• Покрытие сплавом О-Ви-(99,8) в атмосферных условиях является катодным по отношению к стали, анодным по отношению к меди и ее сплавам, содержащим
более 50% меди; рекомендуется как защитное для деталей, подлежащих пайке.
• Коррозионная стойкость и склонность к иглообразованию такие же, как у оловянного покрытия.
• Покрытие хорошо выдерживает развальцовку, штамповку, прессовые посадки, сохраняются при свинчивании.
11. Покрытие сплавом олово—свинец
• В условиях повышенной температуры и влажности коррозионная стойкость ниже, чем у оловянного покрытия.
• Покрытие пластично, обладает низким электрическим сопротивлением, паяется с применением неактивированных канифольных флюсов.
• Оплавленное покрытие имеет лучшие эксплуатационные характеристики.
• Оплавленное покрытие не подвержено иглообразованию. На цинкосодержащих сплавах покрытие должно применяться по подслою никеля, предотвращающего диффузию цинка в покрытие и иглообразование.
• Паяемость покрытия после опрессовки в полимерные материалы, при необходимости, восстанавливают горячим способом с неактивированным канифольным флюсом.
12. Золотое покрытие
• Золотое покрытие является катодным по отношению к покрываемым металлам и защищает их механически; рекомендуется для обеспечения низкого и стабильного переходного электрического сопротивления контактирующих поверхностей, улучшения поверхностной электропроводности.
• Покрытие обладает высокой тепло- и электропроводностью, химической стойкостью, в том числе в атмосфере с повышенной влажностью и серосодержащих средах.
• Групповые контакты с покрытиями золотом и сплавами золотом, имеющие обычно малые зазоры между цепями, для условий эксплуатации 4-8 следует герметизировать или помещать в пылебрызгозащитные устройства.
• Покрытие из цианистых электролитов, работающее в контактных устройствах, склонно к возрастанию адгезии трущихся поверхностей в процессе работы. Покрытие из кислых электролитов не обладает таким дефектом.
• При осаждении золотого покрытия на латунь рекомендуется подслой никеля, который предотвращает диффузию цинка на поверхность золотых покрытий из основного металла. Никелевый подслой под покрытие золотом и сплавами золотом следует наносить из электролитов, обеспечивающих получение покрытия с низкими внутренними напряжениями.
• С оловянно-свинцовыми припоями золотое покрытие образует хрупкие интерметаллические соединения, снижающие механическую прочность паяного соединения.
13. Покрытие сплавом золото—никель
• Покрытия сплавами Зл-Н(99,5-99,9), Зл-Н(98,5-99,5), Зл-Н(93,0-95,0) являются катодными по отношению к покрываемым металлам и защищают их механически. Коррозионная стойкость сплава золото-никель и функциональное назначение такие же, как золотого покрытия.
• Покрытие характеризуется высокой электро- и теплопроводностью, высокой твердостью, повышенным сопротивлением износу, отсутствием склонности к свариванию, невысокими внутренними напряжениями; отличается химической стойкостью в различных агрессивных средах и сохраняет стабильными во времени свои характеристики.
• Подслой никеля создает благоприятные условия работы покрытий на трение, предотвращает диффузию основного металла при температурах до 350° С, способствует стабильности контактного сопротивления.
• С оловянно-свинцовыми припоями покрытие образует хрупкие интерметаллические соединения, снижающие механическую прочность паяного соединения.
14. Серебряное покрытие
• Серебряное покрытие является катодным по отношению к покрываемым металлам; рекомендуется для обеспечения низкого контактного сопротивления, для улучшения поверхностной электропроводности.
• Покрытие характеризуется высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью, отражательной способностью; низкими твердостью, сопротивлением механическому износу и внутренними напряжениями; склонностью к свариванию. Покрытие хорошо выдерживает гибку и развальцовку, плохо переносит опрессовку в полимерные материалы. Покрытие подвержено миграции по поверхности диэлектрика под действием разности потенциалов. Блескообразователи в электролитах для нанесения покрытия способны отрицательно влиять на электропроводность покрытия.
• Не допускается применять серебряное покрытие в качестве подслоя под золото из-за диффузии серебра через золото с образованием поверхностных непроводящих пленок*.
* При применении изделий с электроконтактами с золотым покрытием по подслою серебра возможна нестабильность переходного сопротивления вплоть до отказа из-за диффузии серебра через золото.
• Под воздействием соединений хлора, аммиака, серосодержащих, фенолсодержащих и т. п. веществ на поверхности серебряных и серебросодержащих покрытий образуется пленка, способствующая повышению переходного сопротивления покрытия и затрудняющая его пайку.
15. Анодно—окисные покрытия
По алюминию и алюминиевым сплавам.
• При анодировании размеры деталей увеличиваются примерно на 0,5 толщины покрытия (на сторону).
• Качество анодно-окисного покрытия повышается с улучшением чистоты обработки поверхности деталей.
• Анодно-окисные покрытия, применяющиеся для защиты от коррозии, подвергаются наполнению в растворе бихромата калия, натрия или в воде, в зависимости от их назначения. Эти покрытия являются хорошей основой для нанесения лакокрасочных покрытий, клеев, герметиков и т. п. Для придания деталям декоративного вида анодно-окисные покрытия перед наполнением окрашивают адсорбционным способом в растворах различных красителей или электрохимическим способом в растворах солей металлов.
• Для получения на анодированных деталях из алюминиевых сплавов зеркального блеска рекомендуется предварительно полировать поверхность. Отражательная способность анодированного алюминия и его сплавов уменьшается в следующем порядке: А99, А97, А7, А6, АД1, Амг1, Амг3, АД31, АД33.
• Твердые анодно-окисные покрытия с толщиной 20-100 мкм являются износостойкими (особенно при использовании смазок), а также обладают тепло- и электроизоляционными свойствами. Детали с твердыми анодно-окисными покрытиями могут подвергаться механической обработке.
• Анодно-окисные покрытия имеют пористое строение, неэлектропроводны, хрупки и склонны к растрескиванию при нагреве выше 100° С или деформациях.
• При сернокислотном анодировании шероховатость поверхности увеличивается на два класса; хромовокислое анодирование в меньшей степени отражается на шероховатости поверхности. При назначении анодно-окисных покрытий следует учитывать их влияние на механические свойства основного металла. Влияние анодно-окисных покрытий возрастает с увеличением их толщины и зависит от состава сплава.
• Анодирование в хромовой кислоте обычно применяется для защиты от коррозии деталей из алюминиевых сплавов, содержащих не более 5% меди, главным
образом, для деталей 5-6 квалитетов (1-2 классов точности).
• Покрытие Ан.Окс.эиз наносят для придания поверхности деталей из алюминия и алюминиевых сплавов электроизоляционных свойств.
Царапины, риски, вмятины, острые кромки снижают электроизоляционные свойства покрытия. После пропитки покрытия электроизоляционным лаком сопротивление пробою зависит, главным образом, от толщины покрытия и мало зависит от состава алюминиевых сплавов и технологического процесса анодирования.
• Покрытие Ан.Окс.эмт рекомендуется для деталей из низколегированных деформируемых алюминиевых сплавов с целью придания им декоративного вида.
• Для деталей, изготовленных из сплавов, содержащих более 5% меди, не рекомендуется применять покрытия Ан.Окс.хром и Ан.Окс.тв.
• Для деталей, изготовленных из сплавов, содержащих более 3% меди, не рекомендуется применять покрытия Ан.Окс.эмт и Ан.Окс.эиз.
По магниевым сплавам.
• Для защиты деталей, изготовленных из магниевых сплавов, неорганические покрытия рекомендуется применять в сочетании с лакокрасочными покрытиями.
• Анодно-окисные покрытия без дополнительной окраски применяют для защиты деталей, работающих в минеральных неагрессивных маслах, а также для межоперационного хранения деталей. Не подлежат окраске резьбовые поверхности деталей и посадочные поверхности при тугой посадке деталей. В этих случаях на металлические покрытия дополнительно наносят смазку, грунты и т. п.
• Для защиты внутренних полостей и в приборах допускается применение анодно-окисных покрытий, пропитанных лаками.
• Покрытие Аноцвет применяют для деталей, имеющих посадочные поверхности 6, 7, 8 квалитетов (2 и 2а классов точности). Нанесение покрытия Ан.Окс на сборочные единицы допускается при условии изоляции сопряженных деталей из других сплавов. Рабочая температура покрытия – до 400° С.
По титану и титановым сплавам.
• Анодно-окисное покрытие применяется для повышения адгезии лакокрасочных материалов, обеспечения свинчиваемости резьбовых деталей, декоративной отделки.
16. Химическое окисное и пассивное покрытия
• По углеродистым сталям.
• Покрытие Хим.Окс. применяется для защиты от коррозии в условиях эксплуатации 1, а также для повышения адгезии лакокрасочных материалов, клеев и т.п.
• Покрытие имеет высокую пористость, низкие защитные свойства, улучшающиеся при пропитке нейтральными маслами; подвержено быстрому истиранию; не поддается пайке и сварке.
• По алюминию и алюминиевым сплавам.
• Покрытие Хим.Окс имеет невысокие защитные свойства, низкую механическую прочность; обладает хорошей прочностью сцепления с основным металлом; неэлектропроводно; термостойко до температуры 80°С.
• Покрытие Хим.Окс.э электропроводно, имеет невысокие защитные свойства, низкую механическую прочность, термостойко до температуры 80°С, не влияет на затухание высокочастотной энергии в волноводном тракте.
• По меди, медным сплавам и высоколегированным сталям.
• Покрытие Хим. Пас предохраняет поверхность меди и медных сплавов от окисления и потемнения в течение непродолжительного времени; несколько повышает коррозионную стойкость высоколегированных сталей.
• Для повышения коррозионной стойкости деталей следует применять смазки или лакокрасочные материалы.
• Покрытие непригодно для защиты от контактной коррозии.
• Покрытие не влияет на антимагнитные характеристики основного металла.
• По магниевым сплавам.
• Покрытие предохраняет от коррозии только при межоперационном хранения и внутризаводской транспортировке; несколько повышает адгезию лакокрасочных материалов.
• Покрытие нестойко к истиранию, легко нарушается при механическом воздействии; термостойко до температуры 150° С; не влияет на усталостную прочность сплавов.
• Для деталей 5-6 квалитетов (1-2 классов точности) для нанесения покрытий используются растворы, в которых размеры деталей не изменяются вследствие растравливания.
• Нанесение покрытий на сборочные единицы допускается только в растворах, не вызывающих корразию сопрягаемых металлов.
17. Химическое фосфатное покрытие
• Покрытие применяется для защиты стальных деталей от коррозии, повышения адгезии лакокрасочных материалов, клеев, а также как электроизоляционное покрытие. Обработка в растворах хроматов улучшает защитные свойства.
• Обладает высокой стойкостью к воздействию горячих масел, бензола, толуола, различных газов, за исключением сероводорода.