Химическое оксидирование

Таблица 2

Медное покрытие и покрытия сплавами меди

Наименование показателя	Требования к покрытию
Внешний вид	Цвет медного покрытия от светло-розового до темно-красного. Оттенок не нормируется.
Цвет высокооловянистого покрытия сплавом медь-олово от светло-серого до серого. Оттенок не нормируется.
Цвет низкооловянистого покрытия сплавом медь-олово светло-желтый. Оттенок не нормируется.
Цвет покрытия сплавом медь-цинк от светло-желтого до светло-розового.
На покрытии не являются браковочными признаками цвета побежалости, наросты меди на покрытии, полученном с целью защиты от цементации, потемнение покрытия при хранении до сборки
Толщина	В соответствии с требованиями конструкторской документации
Химический состав	Массовая доля меди в покрытиях сплавами:
	М-О(60) — от 50 до 60 %;
	М-О(88) — от 70 до 88 %;
	М-Ц(90) — от 70 до 90 %;
	М-Ц(70) — от 55 до 70 %
Пористость	Покрытия, предназначенные для защиты от цементации, не должны иметь пор
Функциональные свойства	В соответствии с требованиями конструкторской и (или) нормативно-технической документации на изделие

Характеристики фосфатной пленки

 Фосфатная пленка, образующаяся на металле в процессе, обладает высокой прочностью сцепления с основным металлом, обладает стойкостью к воздействию агрессивных сред — газов, горючих и смазочных материалов, органических масел, бензолу и т. д. Коррозионная стойкость фосфатной пленки ниже в сильно агрессивных средах, например, в растворах кислот и щелочей, морской воде, аммиаке. Толщина пленки может достигать 50 мкм и зависит от режима фосфатирования, марки материала и способа подготовки поверхности материала. Структура фосфатной пленки пористая, в связи с чем она впитывает и удерживает смазочный материал, лаки или красители, что может во много раз повысить ее коррозионно-защитные свойства. Фосфатная пленка обладает высокой пластичностью, и на месте сгиба не отслаивается и сохраняет свои защитные свойства

Еще одной важной характеристикой фосфатной пленки является ее высокое пробивное сопротивление – даже без пропитки дополнительными изолирующими составами пробивное напряжение фосфатного покрытия может достигать 1000 вольт. Фосфатная пленка сохраняет свои свойства вплоть до 550С

Значения твердости и износостойкости пленки невысоки – механические свойства стали после фосфатирования не меняются. При фосфатировании надо учитывать, что оттенок фосфатной пленки может быть различным на одном и том-же изделии, в зависимости от вида механической или термической обработки разных участков изделия.

Подготовка поверхности к фосфатированию

К поверхности изделий, перед нанесением фосфатного покрытия не предъявляется каких-либо специальных требований. При этом характеристики покрытия имеют прямую зависимость от способа подготовки. На деталях, после чистовой механической обработки, пескоструйной обработки, сухой галтовки образуется мелкокристаллическая пленка, толщиной 6-10 мк. Если детали, подвергались травлению, образуется рыхлая, пористая пленка, толщиной 40-50 мк., уплотнить структуру будущего покрытия позволяет предварительная обработка поверхности раствором кальцинированной соды, после чего детали промывают проточной водой. В остальном подготовка поверхности деталей к химическому фосфатированию не отличается от подготовки к нанесению гальванических покрытий.

2 Анодное оксидирование – что оно собой представляет?

Анодный процесс (именно так обычно называют оксидирование электрохимического вида) осуществляется в твердых либо жидких электролитах. Он обеспечивает высоконадежные пленки следующих типов:

• тонкослойные покрытия с толщиной от 0,1 до 0,4 микрометров;
• электроизоляционные и износостойкие слои толщиной от 2–3 до 300 микрометров;
• защитные покрытия от 0,3 до 15 микрометров;
• специальные эмалеподобные слои (именуются в среде специалистов эматаль-покрытиями).

При анодировании поверхность окисляемого изделия характеризуется положительным потенциалом. Такая процедура рекомендована для защиты элементов интегральных микросхем, создания на полупроводниковых материалах, сплавах и сталях диэлектрических покрытий. При желании анодирование можно выполнить в домашних условиях, но при четком и безоговорочном соблюдении стандартов техники безопасности, так как для операции используются агрессивные соединения.

Частным случаем анодирования считается методика микродугового оксидирования, которая позволяет получать уникальные покрытия с высокими декоративными, теплостойкими, защитными, изоляционными и антикоррозионными параметрами. Микродуговой процесс осуществляется под действием переменного или импульсного тока в электролитах, имеющих слабощелочной характер.

Рассматриваемый способ нанесения специальных слоев обеспечивает толщину покрытий на уровне 200–250 микрометров. После выполнения операции поверхность изделия внешне похоже на керамику. Микродуговое оксидирование при наличии оборудования нередко производят в домашних условиях. Во время процесса в воздух не выделяется каких-либо опасных для человека веществ. По этой причине микродуговая обработка становится все более популярной среди домашних мастеров.

Таблица 14

Химическое окисное покрытие на алюминии и его
сплавах

Наименование показателя	Требования к покрытию
Внешний вид	Цвет покрытия Хим.Окс от серо-голубого до темно-голубого или от салатно-голубого до зеленого или желтого
на сплавах марок Д16, Д1, Д24Ф — зеленовато-голубой с радужными оттенками или без них;
на литейных сплавах — серо-голубой с черными и коричневыми разводами.
Цвет покрытия Хим.Пас соответствует цвету основного металла.
Цвет покрытия Хим.Окс.э от бесцветного до светло-голубого или светло-желтого; от золотисто-желтого до коричневого с радужными оттенками на деформируемых сплавах; серый с желтыми и коричневыми разводами на литейных сплавах.
Не являются браковочными следующие признаки:
темные и светлые полосы в направлении прокатки, местах пайки и сварки;
потемнение на деталях, паяных высокотемпературной пайкой;
отдельные пятна от хромовых солей вокруг отверстий, в местах контакта деталей с приспособлением, местах сопряжения неразъемных сборочных единиц, вокруг пор и мест включений, допускаемых нормативно-технической документацией на литье;
выявление структуры основного металла
Толщина	Не нормируется
Защитные свойства	—
Функциональные свойства	В соответствии с требованиями конструкторской и (или) нормативно-технической документации на изделие

Теория химического фосфатирования

Химическое фосфатирование — один из самых надежных и дешевых способов защиты металлических изделий от коррозии. Данному способу обработки могут быть подвергнуты изделия из углеродистых сталей или цветных металлов (алюминия, цинка, магния) , чаще фосфатируют изделия из высокоуглеродистой стали и чугуна. Высоколегированные стали, например, хромванадиевые или хромвольфрамовые стали не рекомендуют к данному виду обработки, так-как образующаяся на их поверхности фосфатная пленка обладает низким качеством.  Процесс химического фосфатирования представляет собой обработку металлоизделий в специальном растворе, в составе которого марганец, железо и фосфорная кислота. В результате на поверхности образуется пленка, состоящая из фосфорнокислых солей железа и марганца, имеющая темно-серый цвет и обладающая пористой микрокристаллической структурой.

Плазменное оксидирование

Такое оксидирование проводят в среде с высокой концентрацией кислорода с помощью низкотемпературной плазмы. Плазма создаётся благодаря разрядам, возникающим при подаче токов высокой или сверхвысокой частоты.

В основном его применяют в электронике и микроэлектронике. С его помощью образуют слои на поверхности полупроводниковых соединений, так называемых p-n переходах. Такие плёнки используют в транзисторах, диодах (в том числе в туннельных диодах), интегральных микросхемах. Кроме этого она используется для повышения светочувствительного эффекта в фотокатодах.

Плазменное оксидирование

Разновидностью плазменного оксидирования является оксидирование с применением высокотемпературной плазмы. Иногда её заменяют на дуговой разряд с повышением температуры до 430 °С и выше. Применение этой технологии позволяет значительно повысить качество образуемых покрытий.

Таблица 5

Оловянное покрытие и покрытия сплавами олова

Наименование показателя	Требования к покрытию
Внешний вид	Цвет оплавленного и неоплавленного покрытий от светло серого до серого. Оплавленное покрытие блестящее. Допускается неравномерность блеска на одной детали.
Цвет покрытия сплавом олово-никель светло-серый. Допускаются розовый и фиолетовый оттенки.
Цвет покрытия сплавом олово-свинец от светло-серого до темно-серого. Оттенок не нормируется.
Цвет покрытия олово-висмут от светло-серого до серого.
Не являются браковочным признаком наплывы металла, не мешающие сборке и не влияющие на функциональные свойства покрытия
Толщина	В соответствии с требованиями конструкторской документации
Химический состав	Оловянные покрытия, предназначенные для применения в контакте с пищевыми продуктами, должны содержать не более 0,1 % свинца и не более 0,025 % мышьяка
Массовая доля олова в покрытиях сплавами:
О-Н(65)-от 50 до 70 %;
О-С(60)- т 50 до 70 %;
О-С(40)-от 30 до 50 %;
О-С(12)-от 8 до 15 %.
Массовая доля висмута в покрытии сплавом О-Ви (99,8) от 0,2 до 4,0 %
Пористость*	Не более трех сквозных пор на 1 см2 площади поверхности и на 1 см длины кромки, если нет других указаний в конструкторской документации.
При толщине покрытия 6 мкм и менее не нормируется
Функциональные свойтва	В соответствии с требованиями конструкторской и (или) нормативно-технической документации на изделие
Защитные свойства	То же

*Требования
предъявляют к покрытию на стальных деталях.

Оксидирование стали в домашних условиях

Повысить прочность металлических изделий и улучшить их декоративные качества можно своими руками. Стоит учитывать, что покрытие будет уступать по качеству защитным слоям, полученным при промышленном процессе.

Подготовительные действия

Перед проведением процедуры необходимо подготовить рабочее место, требуемые препараты и инструменты. Для создания безопасных условий проводятся следующие мероприятия.

1. Обеспечивается хорошая приточно-вытяжная вентиляция. Над местом проведения работ рекомендуется установить зонд.
2. Подготавливается рабочая емкость для полного погружения детали.
3. Изготавливается емкость из стекла, пластика или фаянса. Она необходима для приготовления растворов, нейтрализующих кислоту и щелочь.
4. Приобретаются защитные средства: резиновые перчатки, респиратор, очки для работы с химреактивами, брезентовые фартук.

Соблюдение правил техники безопасности поможет провести оксидирование без травм, ожогов и убережет от вредного действия паров кислот и щелочей. Приобрести предметы индивидуальной защиты можно в магазинах рабочей одежды.

Щелочное оксидирование

Использование данного метода – самый простой способ нанесения оксидного слоя в домашних условиях. Для обработки изделия массой до 1 килограмма потребуется 100 г каустической соды и 30 г натриевой селитры.

Этапы проведения работ:

1. В 1 литре воды растворяют 1кг каустика и 300 г селитры. Пропорции меняются в зависимости от требуемого объема реагента.
2. Обрабатываемую деталь помещают в емкость с приготовленной смесью. В растворе, разогретом до 140⁰С, выдерживают изделие в течение 30 минут.
3. После завершения процедуры проводят промывку от остатков рабочей смеси.
4. Очищенную деталь пропитывают машинным маслом и протирают ветошью.

Для выполнения оксидирования можно использовать растворы едкого калия или натрия. Содержание реагента в 1 литре воды должно быть не меньше 700 граммов. Процедура проводится по аналогии.

Равномерный слой оксидной пленки можно получить, если обрабатываемое изделие полностью находится в растворе. Для этого необходимо поддерживать постоянный уровень жидкости.

Кислотное оксидирование своими руками

Перед началом работ поверхность детали тщательно очищается, с нее удаляются все загрязнения и налет. После очистки проводится обезжиривание с помощью водки, чистого спирта или растворителя.

Поэтапное проведение работ.

1. Изделие помещают на 1 минуту в емкость с серной кислотой 5% концентрации. По истечении времени деталь промывают в кипяченой воде. Процедуру повторяют 2-3 раза.
2. Обрабатываемый материал несколько минут кипятят в растворе хозяйственного мыла.
3. Готовое изделие промывают, сушат и протирают машинным маслом. Его излишки удаляют ветошью.

После правильно выполненного оксидирования металлическая поверхность должна поменять цвет.

При отсутствии серной кислоты можно использовать смесь лимонной и щавелевой кислот. На 1 литр раствора берут по 2 грамма того и другого реагента. Кипячение в нем продолжают 20 минут. Обработанную деталь промывают слабощелочным раствором и пропитывают машинным маслом.

№1

Чтобы включить звук через акустику кинотеатра, необходим усилитель. В большинстве случаев в качестве его используют DVD-плеер, который идет в комплекте. Также данный элемент может быть вмонтирован в колонку (специальный модуль или сабвуфер). Процесс подключения будет таким.

При использовании DVD-плеера, оснащенного разъемами RCA, синхронизация происходит через «тюльпаны». Так как на компьютере размещены разъемы формата 3.5 мм, без переходника не обойтись.

Штекер miniJack (3,5 миллиметров) нужно разместить в выходе, расположенном на звуковой карте или материнской плате ПК.

Кабель RCA (тюльпаны) подключают в аудиоразъемы на DVD-плеере или другом усилителе. В большинстве случае их обозначают как AUDIO IN или AUX IN, в зависимости от модели. Акустику подключают к плееру через соответствующие гнезда.

Теперь необходимо настроить передачу видеосигнала с компьютера на экран телевизора. Специалисты рекомендуют выполнять подключение через HDMI. Используя кабель данного типа, качество картинки можно максимально сохранить. Если порт HDMI отсутствует на одном или обоих сопрягаемых устройствах, можно выбрать другие варианты – VGA, DVI или DisplayPort.

Если порты на ПК и экране телевизора не совпадают, необходимо использовать переходники. Найти подходящее устройство не составит труда. Их продают в магазинах электроники в большом разнообразии. Перед приобретением нужно точно определиться, какие переходники нужны и в каком количестве.

Синхронизация происходит просто. С одной стороны, кабель подсоединяют к телевизору, а с другой – к разъему на видеокарте или материнской карте компьютера (ноутбука). Если техника выключенная, включите ее и проверьте сигнал.

Защита поверхностей из серебра

Оксидирование серебра — это способ обработки серебряных изделий, в ходе которого происходит химическая обработка поверхности сернистым серебром. Толщина слоя приблизительно 1 мкм. Процедура осуществляется в растворах сернистых составов. Самым распространенным раствором считается серная печень.

В результате обработки серебро получает состаренный вид. Его цвет — от светло-серого до черного или коричневого. При этом на интенсивность цвета влияет толщина нанесенного слоя. Отрегулировать цвет можно в ходе полирования металла — выпуклости становятся светлыми, а впадины — остаются более темными. Контрастность позволяет подчеркнуть рельеф изделия. Оксидированное серебро иногда путают с черненным, хотя методика обработки поверхности в этих случаях отличается.

Анодное оксидирование

Такой вид называется – электрохимическое оксидирование стали. Иногда его называют и анодное оксидирование стали. Также применяют термин анодирование. В его основу заложен химический процесс электролиза. Его можно проводить как в твёрдых, так и в жидких электролитах. Подготовленную заготовку помещают в ёмкость с оксидным раствором.

Поверхность окисляемого изделия характеризуется положительным потенциалом. Из раствора выделяют химически активные элементы с отрицательным потенциалом. Взаимодействие разнополярных элементов и называется реакцией электролиза (в нашем случае анодирования).

Анодное оксидирование

Протекание реакции анодирования можно выполнить в домашних условиях. Требуется чётко выполнять условия техники безопасности. В реакции участвуют вредные реактивные жидкости и небезопасное напряжение.

Тонкие плёнки получают в растворах борной или ортофосфорной кислоты. С помощью анодирования можно придать поверхностному слою металла красивые декоративные оттенки. С этой целью процесс проводят в органических кислотах. В качестве таких растворов применяют щавелевую, малеиновую, сульфосалициловую

Специальным процессом анодирования считается микродуговое оксидирование. Оно позволяет получать покрытия, обладающие высокими физическими и механическими характеристиками. К ним относятся: защитные, изоляционные, декоративные, теплостойкие и антикоррозийные свойства. В этом случае оксидирование производится под действием переменного или импульсного тока в специальных ваннах заполненных электролитом. Такими электролитами являются слабощелочные составы.

Анодное оксидирование в домашних условиях

Анодирование позволяет получить поверхностный слой, обладающий следующими свойствами:

• надёжное антикоррозионное покрытие;
• хорошие электрические изоляторы;
• тонкий, но стойкий поверхностный слой;
• оригинальную цветовую гамму.

На первом этапе анодирование нержавеющей стали производят совместно с другим, более подходящим для этого процесса металлом. Это может быть никель, медь, другой металл или сплав.

На втором этапе производят оксидирование непосредственно самой нержавеющей стали. Для упрощения процесса оксидирования сегодня ведутся разработки специальных добавок, так называемых пассивирующих паст. Эти составы ускоряют процесс реакции нержавеющей стали.

https://youtube.com/watch?v=LjfORdSVjJk

Таблица 11

Химическое окисное покрытие на стали и чугуне

Наименование показателя	Требования к покрытию
•Внешний вид	Цвет покрытия Хим. Окс (в том числе после пропитки маслом) на деталях из углеродистых и низколегированных сталей черный с синим оттенком. На деталях, полученных методом литья, допускается черный цвет покрытия с серым или коричневым оттенками.
Цвет покрытия на деталях из высоколегированных сталей от темно-серого до темно-коричневого с вишневым оттенком.
Цвет покрытия на деталях из чугуна и сталей, легированных кремнием, от светло-желтого до темно-коричневого.
Цвет покрытия на деталях из высокоуглеродистых инструментальных сталей черный с серым оттенком
Допускается неоднотонность цвета и оттенка на деталях, прошедших местную закалку, сварку, цементацию, наклеп и другую механическую обработку; красный оттенок покрытий на мелких профилированных деталях и между витками пружин с малым шагом, светло-серый — на острых кромках деталей
Толщина	Не нормируется
Защитные свойства	На покрытии Хим.Окс после испытаний в течение установленного времени не должно быть пятен контактно выделившейся меди.
На покрытии Хим.Окс. прм после испытаний не должно быть очагов коррозии, за исключением острых кромок и торцов пружин, на которых допускается не более трех точек коррозии на .1 см2 площади поверхности и на 1 см длины кромки

Таблица 18

Фосфатное покрытие на стали и чугуне

Наименование показателя	Требования кпокрытию
Внешний вид	Цвет покрытия от светло-серого до черного, после пропитки маслом, эмульсией или после гидрофобизирования от темно-серого до черного.
Не являются браковочными следующие признаки:
неоднородность размеров кристаллов на участках местной закалки, сварки, наклепа, различной шероховатости поверхности на обезуглероженных участках;
белый налет, удаляемый протиркой;
налет фосфатного шлама на нерабочих поверхностях;
следы медного электрода на деталях, сваренных точечной или роликовой сваркой;
пятна, разводы и натеки после протирки эмульсией, лаком или после гидрофобизирования, не мешающие сборке и не влияющие на работоспособность изделия;
желтые пятна от хромовых солей вокруг отверстий, мест контакта детали с приспособлением и местах сопряжения сборочных единиц, пятна вокруг пор и мест включения, допускаемых нормативно-технической документацией на литье
Масса покрытия на единицу площади поверхности	Масса покрытия на единицу площадиповерхности до пропитки — не менее 5 г/м2; на поверхности с шероховатостью Ra1,25-0,63 мкм допускается уменьшение массы покрытия на единицу площади поверхности в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.
Масса покрытия на единицу площади поверхности до нанесения лакокрасочного покрытия в соответствии с требованиями ГОСТ 9.402-80
Структура	Покрытие, предназначенное под лакокрасочное покрытие, должно иметь микрокристаллическую структуру.
Защитные свойства	При испытании по ГОСТ 9.302-88 не должен изменяться цвет капли в течении установленного времени или после испытания на покрытии не должно быть очагов коррозии, за исключением острых кромок, мест сопряжения неразъемных сборочных единиц, где допускается не более трех точечных очагов коррозии на 1 см2 площади поверхности и на 1 см длины кромки
Маслоемкость	Не менее 2,0 г/м2
Полнота промывки	Удельная электропроводность воды после промывки покрытия, предназначенного под лакокрасочное покрытие, не должна превышать трехкратной величины ее исходного значения.

Таблица 17

Химическое окисное и анодно-окисное покрытия
на магнии и магниевых сплавах

Наименование показателя	Требования к покрытию
Внешний вид	Цвет покрытия Хим.Окс от соломенно-желтого до темно-коричневого или черного.
Цвет покрытия Хим.Фос от светло-серого до темно-серого.
Цвет покрытия Аноцвет желтый, зеленый или серо-черный. Оттенок не нормируется.
Не являются браковочными следующие признаки:
цвета побежалости; пятна, образующиеся при повторном оксидировании; точечные участки металла без покрытия вокругпор; серые пятна с мажущимся налетом на сплаве МЛ-5;
черные пятна на механически обработанных поверхностях, являющиеся следствием местного разогрева металла примеханической обработке
Толщина	Толщина покрытия Хим.Окс не нормируется, Ан.Окс — в соответствии с требованиями конструкторской документации

Фосфатирование алюминия, магния и сплавов на их основе

Фосфатирование алюминия применяют для создания на алюминиевой детали грунтового слоя под покраску. Алюминиевые детали после травления и осветления в азотной кислоте помещают в раствор следующего состава:

• Ортофосфорная кислота – 10-15 г/л.;
• азотнокислый цинк – 18-22 г/л;
• борфтористоводородный цинк – 10-15 г/л.

Фосфатирование проходит при температуре 75-85С в течение 0,5-4 минут. По завершению процесса детали промывают, сушат, пассивируют в 3-5% растворе хромовой кислоты, затем опять промывают и сушат. В результате на металле образуется пленка светло-серого цвета, состоящая из фосфорнокислых соединений цинка и алюминия, имеющая мелкокристаллическую структуру. Кроме создания грунтового слоя, такой способ обработки поверхности применяется для облегчения процесса холодной вытяжки или глубокой штамповки алюминиевого листа. Аналогичным способом обрабатывают и другие цветные металлы.

Гальванические покрытия по своему назначению подразделяются на функциональные и декоративные. Функциональные покрытия служат для защиты… Алюминий и сплавы на его основе широко используются в производстве автомобильных и мотоциклетных автозапчастей в том числе автомобильных дисков. В… Анодирование (электрохимическое оксидирование) алюминия и его сплавов с использованием современного оборудования и технологий. Черное, зеленое,… Химическое оксидирование изделий из углеродистых сталей и сплавов. Оксидирование с промасливанием и без. Подготовка поверхности деталей. Обработка…

Контроль качества хроматных пленок

Контроль качества пассивирующей пленки на изделии проводится капельным методом. На поверхность детали наносят каплю раствора уксуснокислого свинца (50 г/л) с РН 7,7. Качественными считаются покрытия, на которых не происходит потемнение капли индикатора в течение 60 секунд на цинковых покрытиях и 10 секунд на кадмии.

В статье описан технологический процесс горячего цинкования металлоизделий, включая методы подготовки поверхности изделий к нанесению покрытия… Предприятие оказывает услуги по кадмированию деталей. Кадмирование металла в гальванических ваннах с габаритными размерами 500х500х1000 мм. Для… Цинкование изделий из углеродистых и нержавеющих сталей, а также алюминиевых сплавов. Возможно покрытие деталей длиной до 1000 мм. белым и желтым…

Сели батарейки

4 Как самостоятельно выполнить операцию?

Самый простой способ нанесения защитного покрытия на стальные изделия в домашних условиях не требует особых умений. При желании оксидирование своими руками может выполнить любой. Сначала деталь, которую планируется обработать, полируют либо зачищают. Затем с ее поверхности удаляют окислы (декапируют), используя для этих целей раствор (пятипроцентный) серной кислоты. Изделие помещают в него на 60 секунд.

После ванны с кислотой деталь необходимо промыть в теплой воде и подвергнуть ее пассивированию – пятиминутному кипячению, которое осуществляют в растворе водопроводной воды с 50 граммами обычного хозяйственного мыла (такое количество моющего средства рассчитано на один литр воды). Теперь поверхность полностью готова к оксидированию. Для реализации процедуры следует:

• взять эмалированную емкость, не имеющую царапин и сколов;
• налить в нее воду (один литр) и развести 50 граммов едкого натра;
• поместить емкость на плиту, положить в нее изделие и подогреть смесь до 140–150 градусов.

Через полтора часа деталь можно доставать – оксидирование успешно завершено!

Сайт для детей и родителей – о школе, подготовке, воспитании, учебе…