Химические способы защиты металлов от коррозии

Способ покрытия черных металлов другими металлами также имеет широкое распространение в борьбе с коррозией.
В качестве таких металлов употребляют олово (лужение), цинк (цинкование), никель (никелирование), а за последнее время и хром (хромирование).
Перед покрытием антикоррозионным составом изделия должны быть тщательно очищены от грязи, масла и ржавчины.
Для удаления ржавчины химическим путем применяют смесь двух растворов: 100 г хлористого цинка в 1000 г воды и 2,5 г виннокаменной кислоты в 1000 г воды. Этим составом смачивают ржавые места и затем протирают их суконкой.
Пассивирование. Если металл не подвергается коррозии, то говорят, что он пассивен к данной среде. Пассивность поверхности металла можно создать искусственно предварительной обработкой кислотами. Под влиянием такой обработки на поверхности металла образуется оксидная пленка (из солей железа), которая и предохраняет металл от дальнейшего разрушения.
Пассивирование стальных шлифованных изделий производится азотной или хромовой кислотой. Для этого изделия погружают на 30 секунд в азотную кислоту и затем промывают в 10-процентном растворе соды и в керосине.
При пассивировании изделия выдерживают 25—30 минут в 30-процентном растворе хромовой кислоты, нагретой до 50—60°. После этого промывают в двух ваннах холодной воды, а затем опускают на 3 минуты в горячий 3— 5-процентный раствор щелочи. Удаляют щелочь промывкой деталей сначала в холодной, а затем в горячий воде. После сушки изделия смазывают минеральным маслом при температуре 120—130°.
Оксидирование. Подобно пассивированию оксидирование заключается в получении на поверхности изделия слоя окислов путем обработки поверхности различными химическими реактивами.
Различают кислотное и щелочное оксидирование. Наиболее распространено щелочное оксидирование, состоящее в следующем. Ванну наполняют раствором из 550 г едкого натра, 200 г азотнокислого натра и 200 г поваренной соли на 1 л воды, нагревают до 135—150°; затем загружают в нее предварительно очищенные от окалины, ржавчины и жировых пятен детали и выдерживают их 2,5 часа. После промывки и сушки оксидированные детали обязательно должны быть смазаны.
Цвет покрытия, получаемый при оксидировании (синий, черный, темносиний, коричневый и др.) зависит от химического воздействия реактивов и стали. Поэтому оксидирование часто называют химической окраской стали. В настоящее время оно широко применяется в приборостроении и при изготовлении стрелкового вооружения.
Фосфатирование состоит в том, что очищенные детали загружают в ванну, в которой растворены специальные соли, и при температуре 96—98° выдерживают 10—12 минут. При этом получают прочную пленку фосфатов темносерого цвета. Затем изделия промывают и покрывают светлым лаком, который легко наносится на фосфатированную поверхность и прочно держится. Фосфатирование применяют при изготовлении поршневых колец двигателей (для лучшей прирабатываемости и предохранения от коррозии) и многих других деталей в машиностроении.
Воронение. Сущность воронения состоит в нагреве изделия до 300—450°, в результате которого на поверхности образуется тонкая пленка окислов железа. Эта пленка сравнительно хорошо предохраняет изделия от коррозии.
Перед началом воронения поверхность изделия подготовляют, очищают от грязи и ржавчины, шлифуют и обезжиривают; затем загружают в ящик с углем и нагревают до температуры 350—450° в течение 5—6 минут до получения ровной пленки окислов темного цвета. Уголь предохраняет от излишнего окисления. После нагрева изделия смазывают нефтью или мазутом и снова нагревают в том же ящике с углем в течение 10—15 минут, а затем замачивают.
Недостаток этого способа состоит в том, что закаленные изделия, подвергнутые воронению, теряют твердость. Путем воронения на поверхности изделия можно получить любой из цветов побежалости (светлосиний, темносиний и т. п.).
Металлизация. Этот способ применяют для нанесения расплавленного металла на поверхность изделия.
В качестве антикоррозионного металла для покрытия поверхности изделия применяется цинк, алюминий и др.
Металлизация осуществляется при помощи особых аппаратов — металлизаторов (пистолетов), в которых проволока антикоррозионного металла плавится от газового пламени или электрической дуги; сжатый воздух, вводимый в металлизатор, распыляет расплавленный металл в мелкую пыль и с большой силой выбрасывает ее из аппарата на поверхность изделия. На воздухе расплавленный металл охлаждается, но с силой ударяясь о поверхность изделия, расплющивается и прочно на нем удерживается.
В тракторостроении металлизацию алюминием (алитирование) применяют, например, для увеличения жаростойкости топливников газогенераторных тракторов ГБ-58 и деталей термических печей; в ремонтном производстве для наращивания изношенных деталей, например шеек коленчатых валов, применяют металлизацию сталью.