

Тема | Форум | Написано | Дата |
---|---|---|---|
|
|
ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ МЕТАЛЛОВ.
" Чтобы придать изделиям из металла красивый внешний вид и защитить от коррозии, их поверхность покрывают защитными плёнками, которые образуются непосредственно из металла под действием химических веществ, или наносят слой другого, более стойкого к коррозии металла.
Защитное покрытие металла можно делать оксидированием, фосфатированием, анодированием, электрохимическим окрашиванием (контактное осаждение металла), гальваническим методом и пр.
ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА К ПОКРЫТИЮ.
Металлические детали перед покрытием шлифуют, полируют, обезжиривают и декапируют.
1-й ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП: ОБЕЗЖИРИВАНИЕ.
Обезжиривание поверхности деталей производится органическими растворителями ( бензин, трихлорэтилен, бензол, спирт, ацетон), щелочными растворами и преследует цель - тщательно удалить всю грязь и жир с поверхности металла. Деталь обмывают растворителем, а затем щеткой (ёршиком) хорошо прорабатывают щелочным (мыльным) раствором и тщательно промывают в горячей воде. Показателем хорошего обезжиривания является равномерная смачиваемость всей поверхности детали водой.
Изделия из металлов, стойких к действию щелочей (сталь, чугун и др.), после шлифовки и полировки, сильно загрязненные жирами, обрабатывают следующими растворами:
1) едкий натр или едкое кали - 10 - 20 гр.
кальцинированная сода - 50 гр.
жидкое стекло - 5 - 15 гр
вода - 1000 мл.
температура раствора - 70 - 80 градусов Цельсия.
или
2) едкий натр или едкое кали - 50 гр.
кальцинированная сода - 30 гр.
фосфорнокислый натрий - 30 гр.
жидкое стекло или мыло (только при
химическом обезжиривании) - 5 гр.
вода - 1000 мл.
температура раствора - 70 - 80 градусов С.
Металлы, не стойкие к действию щелочей (медь, цинк, алюминий, латунь и пр.), обезжиривают в других растворах, а именно:
1) фосфорнокислый натрий - 10 - 20 гр.
мыло хозяйственное - 10 - 20 гр.
вода - 1000 мл.
температура раствора - 90 градусов С.
или
2) едкий натр или едкое кали - 10 гр.
фосфорнокислый натрий - 50 - 60 гр.
вода - 1000 мл.
температура раствора - 60 градусов С.
Черные металлы можно обезжиривать в 10 - 15 % - ных растворах едкого кали или натра при 70 - 80 градусах С. Алюминий и другие металлы, на которые действуют щелочи, обезжиривают в 3 - 5 % - ных щелочных растворах или в 8 - 10 %-ном растворе фосфорнокислого натрия.
2-й ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП: ДЕКАПИРОВАНИЕ (легкое протравливание поверхности металлов).
Декапирование применяется для того, чтобы снять тонкую плёнку окислов с поверхности металла перед простым или гальваническим покрытием. Для стали применяют такие растворы:
1) серная кислота (концентрированная) - 70 - 80 мл.
хромпик - 2 - 3 (гр.?)
вода - 100 мл.
температура раствора - комнатная.
продолжительность обработки детали - 20 сек.
или
2) серная или соляная кислота - 5 мл.
вода - 100 мл.
температура раствора - комнатная
продолжительность обработки детали - 60 сек.
Перед хромированием стальные изделия целесообразно подвергнуть анодному декапированию в электролите следующего состава:
хромпик - 150 (гр.?)
серная кислота - 0,5 мл.
вода - 1000 мл.
Продолжительность обработки детали - 30 сек. После декапирования деталь хорошо промывают, а потом опускают в электролитическую ванну уже для дальнейшего хромирования.
ПРОСТОЕ АНТИКОРРОЗИЙНОЕ ПОКРЫТИЕ.
К простым антикоррозийным покрытиям металлов относится оксидирование стали и алюминия, воронение и фосфатирование стали, электрохимическое окрашивание стали и меди, химическое окрашивание меди и латуни, анодирование алюминия.
ОКСИДИРОВАНИЕ.
Оксидирование - покрытие поверхности металла тонкой плёнкой оксидов - которая защищает его от коррозии и придаёт изделию красивый внешний вид.
Сталь оксидируют в черный цвет так. Приготовленный раствор (составы растворов по цветам см. ниже) нагревают в эмалированной или стеклянной посуде, заполненной на 1/3, погружают в него после обезжиривания и декапирования изделие и продолжают нагревать до "рабочей" температуры. Легированные и высоколегированные стали выдерживают в растворах дольше в полтора - два раза, чем обычные. Чтобы оксидная плёнка на изделии сложной формы была равномерной по своей интенсивности и толщине, его каждые 25 - 30 мин. вынимают из раствора, ополаскивают водой и погружают вновь. Деталь должна погружаться в раствор полностью(!).
После оксидирования деталь промывают в горячей воде и погружают на 2 - 3 мин. в раствор хромпика (100 - 120 г/л), нагретый до температуры 60 - 70 градусов С. Можно также промыть деталь в проточной воде, а затем прокипятить в течение 3 - 5 мин. в растворе хозяйственного мыла (20 - 30 г/л). После этого деталь просушивают, смазывают машинным маслом и протирают.
СОСТАВЫ РАСТВОРОВ ДЛЯ ОКСИДИРОВАНИЯ СТАЛИ В ЧЕРНЫЙ ЦВЕТ.
1) Блестящий черный: едкий натр - 65 гр.
нитрат натрия (натриевая селитра) - 17,5 гр.
вода - 100 мл.
температура оксидирования - 135 град.С.
время оксидирования - 90 мин.
2)Блестящий черный: едкий натр -75 гр.
нитрат натрия (натриевая селитра) - 22,5 гр.
нитрит натрия - 6 гр.
вода - 100 мл.
температура оксидирования - 140 град. С.
время оксидирования - 90 мин.
Примечание: В этом рецепте нитрит натрия можно не добавлять, а взять 25 гр. нитрата натрия.
3) Интенсивный черный блестящий:
едкий натр - 50 гр.
нитрат натрия (натриевая селитра) - 50 гр.
вода - 100 мл.
температура оксидирования - 140 град.С.
время оксидирования - 90 мин.
4) Полублестящий черный : сера (порошок) - 1 гр.
скипидар - 10 гр.
температура оксидирования - 98...99 град.С.
время оксидирования - 30 - 40 мин.
Примечание: в этом рецепте вода не используется. Серу со скипидаром нагревают на водяной бане (!).
5) Матовый черный: едкий натр - 150 гр.
нитрит натрия - 3 гр.
вода - 100 мл.
температура оксидирования - 150 град.С.
время оксидирования - 10 мин.
6) Матовый черный: азотнокислый кальций -3 гр.
ортофосфорная кислота - 0,1 мл.
перекись марганца - 0,1
вода - 100 мл.
температура оксидирования -100 град.С.
время оксидирования - 45 мин.
7) Матовый черный: ортофосфорная кислота - 0,7 мл.
гипосульфит натрия - 8 гр.
хлористый аммоний - 6 гр.
азотная кислота - 0,3 мл.
вода - 100 мл.
температура оксидирования - 70 или 20 град.С.
время оксидирования - 60 мин.
Все массовые части химических веществ даны из расчёта на 100 мл. воды.
Сталь оксидируют в разные цвета в следующих растворах.
1) Голубой цвет: соляная кислота - 30 мл.
этиловый (денатурированный) спирт - 120 мл.
азотнокислый барий - 30 гр.
железный купорос - 30 гр.
вода -120 мл.
рабочая температура раствора - 20 град.С.
время обработки - 20 мин.
2) Светло-синий: гидросернистый натрий - 12 гр.
уксуснокислый свинец - 3 гр.
вода - 100 мл.
рабочая температура раствора - 100 град. С.
время обработки - 60 мин.
3) Синий: гипосульфит - 14 гр.
уксуснокислый свинец -3,5 гр.
вода - 200 мл.
рабочая температура раствора - 100 град.С.
время обработки - 40 - 60 мин.
Примечание: Этот раствор готовят из двух частей. Сначала, в одной половине воды (100 мл.) растворяют гипосульфит, а в другой (100 мл.) - уксуснокислый свинец. Затем растворы смешивают, нагревают до кипения, опускают подготовленные к покрытию детали и снова кипятят до появления на них синего или темно-синего цвета.
4) Синий: азотная кислота - 6 мл.
этиловый (денатурированный) спирт - 12 мл.
вода - 100 мл.
рабочая температура раствора - 20 - 25 град.С.
время обработки - до появления окрашивания детали.
5) Синий ( до черного): ортофосфорная кислота - 0,4 мл.
азотнокислый барий - 4,5 гр.
вода - 100 мл.
рабочая температура раствора - 100 град.С.
время обработки - 30 мин.
6) Сине-черный: щавлевая кислота - 0,3 гр.
вода - 100 мл.
рабочая температура раствора - 25 град.С.
время обработки - 90 - 100 мин.
Примечание: Этот раствор - электролит, т.е. оксидирование в нём проводят под действием электрического тока густотой 1 - 1,5 А/дм.кв. и напряжением 6 - 8 V. Как анод используют свинцовую пластину, площадь которой в 1,5 раза больше от площади покрываемой детали.
7) Темно-красный: этиловый (денатурированный) спирт - 3 мл.
железный купорос - 3 гр.
вода - 100 мл.
рабочая температура раствора - комнатная (18 - 20 град. С)
Примечание: В этот раствор деталь не погружают , а мягкой кисточкой смачивают всю её поверхность и дают высохнуть. Так повторяют несколько раз, пока поверхность не приобретет желаемый красный цвет. Если при этом появляются ржавые пятна, их осторожно вытирают влажной кистью и снова наносят раствор.
Закончив оксидирование любым раствором (кроме раствора в пункте 6), детали обрабатывают, как и после оксидирования в черный цвет (см. выше), а после электролитного оксидирования (раствор пункта 6) их просушивают при температуре 100 - 110 град.С.
ВОРОНЕНИЕ СТАЛИ.
Воронение, или воздушно-температурное оксидирование, стали происходит при равномерном нагревании детали до 220 - 325 град.С. При этом на поверхности детали появляются т.н. "цвета изменчивости" - фиолетовый, васильково-синий, серый. Как только деталь приобретет желаемый цвет, нагревание прекращают, деталь охлаждают и протирают тряпочкой, смоченной растительным маслом (лучше конопляным). Нагревать небольшие детали можно на газовом огне, а бОльшие по размерам - на жару древесных углей (домовая печка).
Закаленные изделия, которые при нагревании до указанных температур могут "отпуститься"(потерять закалку), не воронят.
ОКСИДИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ.
Изделия из алюминия и его сплавов оксидируют химическим и электрохимическим способом в окисляющих растворах. При оксидировании на поверхности изделия образуется антикоррозийная пленка из окиси алюминия, которая может иметь различные цвета, а также быть основой, хорошо поглощающей красители.
1). Светло-серый цвет: кальцинированная сода - 5 гр.
хромпик - 1,5 гр.
вода - 100 мл.
температура раствора - 80 - 100 град.С.
время обработки - 3 - 5 мин.
Примечание: К этому раствору можно добавить 0,25 массовой части едкого натра, чтобы он (раствор) глубже проник в металл и образовал более прочную и плотную защитную пленку.
2) Черный цвет: хлористый аммоний - 1 - 1,5 гр.
молибденовокислый аммоний (выпускают как удобрение) - 1 - 1,5 гр.
вода - 100 мл.
температура раствора - 100 град.С.
время обработки - 1 - 2 мин."
// Добавлю от себя: Оказывается, у нас на заводе ( когда он ещё работал) занимались одно время гальваникой (гальванопластикой), в т.ч. и чернением металлов. Для чернения алюминия использовали почти такой же раствор, как описанный в книге, только "дозы" хим. реактивов немного отличаются и время выдержки, а именно:
хлористый аммоний - от 5 до 15 гр.
молибденовокислый аммоний - от 10 до 20 гр.
вода - до 1 литра.
рабочая температура раствора - (со слов очевидцев) от 90 до 100 град.
время обработки детали - от 2-3 мин. до 10 мин.
Обезжиренную и декапированную в растворе едкого натра (50 г/л) деталь погружали сразу в "медленно кипящий" раствор и ждали положенное время. Потом деталь вынимали из раствора, хорошо промывали теплой водой и сушили. //
Но продолжу дальше "цитировать" раздел.
"После оксидирования деталь погружают на 2 - 3 минуты в 2%-й раствор хромового ангидрида с температурой 18 - 20 град.С. или же хорошо промывают её водой и кипятят 15 - 20 мин., чтобы полностью удалить остатки оксидирующих реактивов с её поверхности. После этого деталь просушивают обычным способом или в сушильном шкафу при температуре 40 - 50 град.С.
АНОДИРОВАНИЕ.
Анодирование,, или анодное оксидирование, происходит в растворах химических веществ под действием постоянного тока. Посуда, в которой производится процесс электрооксидирования, должна быть не электропроводна ! Электролит - 20%-й раствор серной кислоты (200 мл. концентрированной серной кислоты на 800 мл. воды ( лить кислоту в воду, а не наоборот!!!)) или 30%-й раствор бисульфита натрия (300 гр. бисульфита натрия + долить водой до общего объема 1 литр). К аноду (плюс) подсоединяют на алюминиевой подвеске изделие, а к катоду (минус) - свинцовую пластину. Если изделие сложной формы, к катоду подвешивают несколько свинцовых пластин на расстоянии от изделия не более 9 см. Температура электролита до 20 град.С., густота тока - 2 - 3 А/ дм.кв., напряжение - 10 - 15 V, продолжительность процесса - до 1 часа.
Если черточка, проведенная химическим карандашом по анодированной поверхности изделия смывается проточной водой, то анодирование произведено плохо, а если не смывается - очень качественно.
Можно анодировать и переменным током напряжением 10 - 15 V в 20%-м растворе серной кислоты. Густота тока 1,5 - 3 А/дм.кв., температура 20 - 25 град.С., продолжительность обработки 25 - 30 мин.
Анодная пленка хорошо удерживает различные красители, поэтому анодирование очень часто применяют перед покраской деталей. Однако, вне зависимости от того, будет в дальнейшем краситься изделие или нет, после анодирования, чтобы сделать получившуюся пленку крепкой, его кипятят в течение 20 - 25 мин. в воде, а потом сушат."
Черное хромирование: хромовый ангидрид - 250 гр.
уксусная кислота - 6,25 мл.
уксуснокислый кальций - 8 гр.
вода - 100 мл.
температура раствора - 25-30 град.С.
густота тока - 100 А/дм.кв.//
Дальше автор пишет: " Стальные изделия перед подключением тока прогревают непосредственно в хромовой ванне или в ванне декапирования. Черное хромирование стальных изделий производят после обычного хромирования любым из рецептов.
Черное хромирование применяют также для покрытия оправ в оптике. Сначала делают обычное хромирование (хромовый ангидрид - 350 гр. + серная кислота - 3,5 мл. + вода - 100 мл., температура раствора - 35 - 40 град.С., густота тока 10 - 15 А/дм.кв.), а затем переносят изделие в ванну с электролитом, приготовленным по приведенному выше рецепту, где отложение хромового осадка происходит как при обычной температуре, так и при небольшом нагревании, но бОльшим током.
Алюминий и его сплавы (дюралюминий, силумин) перед хромированием покрывают прочной пленкой другого металла. Для этого обезжиренное и декапированное изделие погружают в раствор такого состава:
хлорное железо - 20 - 35 гр.
соляная кислота (концентрированная) - 15 - 20 мл.
вода - 1000 мл.(1 литр).
Изделие держат в этом растворе от 30 сек. до 2-х мин., промывают и переносят в хромовую ванну.
Для образования пленки из цинка алюминиевое изделие опускают на 2 - 3 мин. в раствор, состав которого следующий:
сернокислый цинк - 200 гр.
едкий натр - 200 гр.
вода - 1000 мл.
Потом изделие вынимают, промывают и переносят в хромовую ванну для дальнейшего хромирования."
// Примечание (от себя): Может автор книги что-то "перепутал" на счёт цинкования алюминия? Вообще известно, что эти металлы очень "не дружат" между собой. Во всяком случае последний рецепт нужно опробовать экспериментально, на небольшом кусочке алюминия, чтобы не рисковать деталью.//
ХИМИЧЕСКОЕ ОКРАШИВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛА.
Химическая окраска изделий из металла происходит вследствие осаждения на металл красителей или от взаимодействия химических реактивов в поверхностью, в результате чего на ней образуется цветная пленка. Иногда деталь обрабатывают последовательно в двух растворах, которые взаимодействуют и образуют прочный осадок на поверхности изделия.
Алюминий и его сплавы окрашивают после анодирования или оксидирования. Для окраски его в черный цвет нужно приготовить два раствора: первый раствор - 3 - 5 гр. перманганата калия (аптечный марганец) + 100 мл. воды, а второй - 3 - 5 гр. красной кровяной соли (калий железосинеродистый) + 100 мл. воды. Оксидированное или анодированное изделие погружают сначала в первый раствор на 1 - 2 мин., а затем на такое же время во второй раствор. Химическое окрашивание может значительно скрыть или исправить некачественно выполненное или недостаточно плотное оксидирование алюминиевого изделия.
Химическая окраска меди в черный цвет.
1-й вариант: углекислая медь - 4 гр.
раствор аммиака 25%-ный - 16 мл.
вода - 100 мл.
температура раствора - 80 град.С.
время обработки - 10 мин.
2-й вариант: персульфит калия - 1,5 гр.
едкий натр - 5 гр.
вода - 100 мл.
температура раствора - 60 - 65 град.С.
время обработки - 3 - 4 мин.
3-й вариант: серная печень - 15 гр.
вода - 100 гр.
температура раствора - 20 град.С.
время обработки - 20 - 25 мин.
После завершения процесса окрашивания изделие вынимают из раствора, аккуратно промывают в чистой воде (чтобы смыть остатки реактива с его поверхности) и высушивают при температуре 100 град.С.
ОКСИДИРОВАНИЕ ЛАТУНИ В ЧЕРНЫЙ ЦВЕТ.
Перед оксидированием латунь, как и остальные металлы, следует обезжирить и декапировать. Чернят латунь в растворах следующих составов:
1) углекислая медь - 200 гр.
раствор аммиака 25%-ный - 100 мл. (или 250 мл. обычного аптечного 10% нашатырного спирта)
вода - до общего объёма раствора в 1 литр.
температура раствора - 30 - 40 град.С.
время обработки - 2 - 5 мин.
или
2) двууглекислая медь - 6 гр.
раствор аммиака 25%-ный - 50 мл.( или 125 мл. обычного аптечного 10% нашатырного спирта)
латунь (опилки) - 0,25 гр.
вода - 100 мл.
температура раствора - 60 - 80 град.С.
время обработки - до 30 мин.
Растворы не обязательно подогревать до рабочих температур, они работают и при комнатной, но гораздо медленнее. В результате обработки латуни одним из приведенных выше растворов, получается черная матовая пленка. По окончании оксидирования деталь осторожно промывают чистой водой и сушат. Данное покрытие не очень стойкое к механическому воздействию, а поэтому если дальнейшая эксплуатация данной детали не будет сопряжена с механическими нагрузками и частому контакту с руками - сохранять своё черное матовое покрытие она будет достаточно долго."
И в заключение хочу привести небольшую информацию по поводу некоторых реактивов и возможных мест их приобретения.
Нитрат натрия (натриевая селитра) - выпускается как удобрение и может быть приобретена в магазинах по продаже
принадлежностей для сада и огорода.
Гидроксид натрия ( едкий натр, каустическая сода) - попадается на базарных лотках с бытовой химией и в магазинах хоз.
товаров. Есть средство "Крот", для прочистки засорившихся канализационных труб:
средство выглядит как "чешуйчатый" белый порошок, а на упаковке, там, где
описывается его состав, фигурирует только одно средство - гидрооксид натрия.
Тиосульфат натрия (тот же фиксаж для фотографий) - не могу сказать, где сейчас его можно купить, но думаю, что
работники фотолабораторий более осведомлены в этом.
Сульфат меди (медный купорос) - магазины хоз.товаров и бытовой химии, садовых удобрений.
Гидрокарбонат натрия (двууглекислый натрий, питьевая сода) - в любом продуктовом магазине.
Аммиак 25 %-ный (раствор) - магазины бытовой химии.
Аммиак 10 %-ный (нашатырный спирт) - в любой аптеке.
Жидкое стекло (силикат натрия) - в любом строительном маркете и магазинах хоз.товаров.
Двууглекислую медь можно получить смешав, в равных пропорциях, водный раствор медного купороса и питьевой соды. При смешивании выпадает голубой осадок, который и является двууглекислой медью. Дождавшись конца реакции и полного осаждения осадка на дно посуды, всю жидкую часть раствора осторожно сливают а на осадок наливают воду и растворяют его. Для приготовления раствора для оксидирования латуни в черный цвет (см. выше), растворяем в воде двууглекислую медь и добавляем 25% раствор аммиака (пропорции и массовые части даны в рецептах). Двууглекислая медь под действием аммиака растворяется полностью и раствор становится фиолетового цвета. Вместо 25%-го раствора аммиака можно использовать 10%-й аптечный раствор аммиака (нашатырный спирт), но брать его нужно в 2,5 раза больше.
Молибденовокислый аммоний - (молебдат аммония) удобрение - магазины садово-огородных удобрений.
Ну вот, пока и всё. Если чё ещё найду - обязательно добавлю информацию в эту тему. Желаю всем (и каждому) только успеха! Пускай у всех вас всё получится на все 100! :pivo: Буду очень рад, если вышеизложенная мною информация поможет кому-нибудь осуществить его заветную мечту, сэкономив ему при этом ноги, время и деньги.