Почему при щелочном воронении сталь принимает черный, фиолетовый или бурый цвет
2020/04/14, 16:12

ГЛАВА X. ОКСИДИРОВАНИЕ И ФОСФАТИРОВАНИЕ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

§ 62. Назначение и область применения оксидирования.

Щелочное оксидирование

  Оксидирование - окисление поверхностных слоев металлических изделий химической или электрохимической обработкой либо воздействием воздуха при высоких температурах. Образую­щиеся оксидные пленки предохраняют изделие от коррозии или придают им декоративный вид.

   Цвет оксидной пленки зависит от состава металла и времени: выдержки в электролите. Оксидные пленки на стали имеют синевато-черный или фиолетово-черный цвет.

   Защитно-декоративные оксидные пленки толщиной до 3 мкм получают химическим методом. Пленки обладают ограниченной защитной способностью, поэтому их используют в легких условиях эксплуатации. Химическое оксидирование проводят как в щелоч­ных, так и в кислых растворах.

  При щелочном оксидировании процесс ведут в концентрирован­ных растворах едкой щелочи с добавлением окислителей — нитра­тов или нитритов натрия или калия. Оксидная пленка, полученная из этих растворов, имеет толщину 0,6—0,8 мкм. Оксидирование производится при температуре кипения раствора, которая опреде­ляется в основном содержанием щелочи.

  Структура окисной пленки и ее толщина зависят от концентра­ции окислителей в растворе: при повышении концентрации в рас­творе окислителей (натриевой селитры и нитрита натрия) на поверхности металла образуется тонкий плотный окисный слой; при повышении концентрации щелочи (натра едкого, он же "каустическая сода") ок­сидные пленки будут толстые и рыхлые. Возможно появление крас­но-бурого налета гидрата окиси железа, снижающего качество окисного покрытия. Накапливающийся при этом на дне ванны оса­док гидроокиси железа следует периодически удалять.

  При содержании в растворе азотнокислых солей (натрия нитрат он же "натриевая селитра") образуются матовые пленки черного цвета, а азотистокислых солей (натрия нитрит)блестя­щие пленки с синеватым отливом. Первые пленки более коррози­онно-стойкие, чем вторые. Для щелочного оксидирования стали применяют растворы (г/л) и режимы оксидирования:

натр едкий 500 - 600 600 - 700 700 - 800
натрия нитрат 50-100 30 - 35 200-250
натрия нитрит 200 - 250 15 - 20 50-70
натрий хлористый - 18- 20 -
температура, °С 135-145 135-140 138 - 142

   В растворе 1 получают блестящие, а в растворе 3 матовые пленки.

  Содержание в растворе 2 хлористого натрия способствует уст­ранению красного налета гидрата окиси железа.

22. Дефекты при щелочном оксидировании и способы их устранения

Дефект Причины дефекта Способ устранения
Отсутствие оксидной пленки Высокая концентрация ком­понентов в растворе Осторожно разбавить раствор водой
Цветные оттенки ок­сидной пленки Недостаточная продолжи­тельность оксидирования Увеличить продолжи­тельность оксидирования
Красно-бурый налет на оксидной пленке

Низкая концентрация окислителей в растворе Большое содержание гид­роокиси железа в растворе

Добавить нитрат пли нитрит натрия Удалить осадок гидро­окиси железа
Желто-зеленый налет на оксидной пленке Низкая концентрация ще­лочи в растворе Ввести добавку щелочи в раствор
Пятнистость оксидной пленки

Недоброкачественная под­готовка поверхности перед оксидированием

Недостаточное встряхива­ние деталей

Улучшить подготовку поверхности перед оксидированием Встряхивать детали в корзинах во время окси­дирования

    Качественные оксидные пленки большой толщины получают по­гружением стальных деталей сначала в раствор с меньшей, а за­тем с большей концентрацией щелочи. Продолжительность обра­ботки в первой ванне 20—30 мин, во второй 30—40 мин. Перед по­гружением во вторую ванну детали промывают в воде.

  Для приготовления растворов щелочного оксидирования едкий натр, азотнокислый и азотистокислый натрий растворяют в отдель­ных емкостях и последовательно переливают в рабочую ванну: сначала едкий натр, а затем азотнокислые соли натрия. В ванну доливают воду до заданного уровня. Свежеприготовленный рас­твор еще не содержит железа, что не дает нормального покрытия, поэтому необходимо проработать раствор со стальными полосами в течение нескольких часов. Вместо проработки в раствор можно ввести 3 -5 г/л сернокислого железа.

  О необходимости корректирования электролита судят по изменению температуры кипения раствора и внешнего вида оксидной пленки.

   Приготовление и корректирование раствора щелочного оксиди­рования, несмотря на простоту его состава, требует высокой ква­лификации исполнителя. Температура раствора очень высока и при добавлении холодной воды может произойти выброс части раство­ра из ванны. Поэтому доливать воду необходимо малыми дозами при энергичном перемешивании раствора, при этом нужно быть внимательным и осторожным.

 

Категория: Мои файлы | Добавил: shooter197 | Теги: цвет стали при воронении в селитре, дефекты при щелочном воронении
Просмотров: 87 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar