8.3 Термодиффузионное хромирование

Термодиффузионное хромирование – процесс насыщения поверхностного слоя стальных деталей хромом при температуре 950 – 1300 ⁰С путем диффузии хрома в железо.

Три метода термохромирования:

• твердое;

• жидкое;

• газовое.

При температуре 1000 ⁰С и выдержке в течение 3 часов толщина слоя около 0,06 мм.; ( 7часов и температуре 1100⁰С толщина слоя – 0,08 мм.)

Твердость:

• для низкоуглеродистых сталей HV = 150 – 180;

• для среднеуглеродистых сталей HV= 190 – 300;

• для высокоуглеродистых сталей HV = 1300 – 1500.

Преимущества:

• поверхностный слой не подвергается коррозии на воздухе, в морской воде, электрохимической и газовой коррозии.

• Недостатки:

• мало применяются для образования износостойкого покрытия из-за малой толщины слоя, большой длительности и сложности процесса.

• Применение: анкерные болты, клапаны компрессоров, лопатки газовых турбин и т.д.

8.4 Силицирование

Силицирование – процесс насыщения кремнием на глубину 0,3…1 мм.

Методы:

• в порошкообразных смесях;

• в жидких средах;

• газовое;

• вакуумное.

Используется для повышения износостойкости; коррозионной стойкости в морской воде; кислотостойкости в серной, соляной, азотной кислотах; окалиностойкости.

Применение: аппаратура для химической промышленности, валы насосов, арматура, крепежные детали оборудования нефтяной промышленности, трубы судовых двигателей, детали водяных насосов и двигателей внутреннего сгорания.

Недостатки:

• предел прочности, ударная вязкость понижается;

• высокая хрупкость;

• невозможность обработки резанием.

8.5 Оксидирование

Оксидирование – процесс искусственного образования оксидной пленки на поверхности металла. Оксидирование применяется в машиностроении, морском судостроении, оптико- механической промышленности и др. для получения защитно-декоративного покрытия изделий из черных металлов, алюминия, меди, магния, цинка и их сплавов, а также для получения тонких электроизоляционных слоев.

Оксидная пленка черных металлов состоит из мельчайших кристаллов окиси железа Fe₃O₄, имеет толщину до 0,003 мм., хорошо удерживает смазочные материалы, предупреждает заедание в парах трения их черных металлов и ускоряет приработку трущихся поверхностей за счет образования при истирании тончайших абразивов.

На алюминий и его сплавах получают пленки толщиной 0,003 -0,0003 мм.. Оксидированный слой образуется как за счет углубления в толщину металла, так и за счет наращивания пленки на его поверхности. Анодное покрытие можно притирать и полировать.

Анодированный слой плохо работает в парах с электролитическим хромовым покрытием.

8.6 Фосфатирование

Фосфатирование – процесс образования на поверхности металла пленки нерастворимых фосфорнокислых солей. Фосфатирование производят химическим (в ванне либо в струе раствора) или электрохимическим способом. Температура ванны для черных металлов менее 90 ⁰С. толщина пленки – 0,002 – 0,050.

Фосфатная пленка незначительно изменяет размеры изделия, прочно сцепляется с основанием, не смачивается расплавленным металлом, жаростойка до температуры 600 ⁰С, устойчива в атмосферных условиях и смазочных маслах и газах, обладает малой твердостью, невысокой механической прочностью и эластичностью, прочно удерживает смазочные масла, лаки и краски.

Фосфатирование используют как коррозиестойкое покрытие, но может применяться и как приработочное; обладает электроизоляционными свойствами.

Недостаток: возрастает хрупкость стали.