03.05.2017 12:41:11
ПЕРВОЕ МАЯ – ПРАЗДНИК МИРА, ДОБРА И СОГЛАСИЯ!
26.04.2017 14:55:26
Успешные испытания газотурбинного двигателя М70ФРУ-2 с локальной системой управления «Кронос-Ф» разработки и производства АО «ЗАВОД «ФИОЛЕНТ»
25.04.2017 10:23:35
Завод — наш общий дом, и у нас есть все, чтобы мы достойно жили, трудились и гордились, что мы "фиолентовцы"
Последние новости

   
Главная | Статьи и публикации

Замена кадмиевого покрытия цинковым покрытием с хроматированием

Замена кадмиевого покрытия цинковым покрытием с хроматированием

Ю.В.Булгакова
вед. инженер-технолог ОГТ
Е.А.Колисниченко
бакалавр университета «Харьковский политехнический институт»

Исключение токсичного кадмия, как защитного покрытия, для изделий, эксплуатируемых в условиях морского климата, потребовало произвести поиск другого защитного покрытия, полностью заменяющего кадмиевое.
Целью данной работы явилось создание экономически выгодной системы антикоррозионной защиты для деталей и изделий, входящих в состав продукции, выпускаемой нашим предприятием в настоящее время.
Таким покрытием может быть электролитическое покрытие цинком, который является недорогим и малотоксичным металлом. Гальваническое покрытие цинком позволяет создавать в присутствии влаги, диоксида углерода и химических примесей, имеющихся в атмосфере, труднорастворимый основной карбонат цинка с составом, подобным ZnCO3х3Zn(OH)2. Карбонатные пленки плотные, хорошо сцеплены с цинком и действуют как защитные слои, препятствуя дальнейшему доступу коррозионных агентов к поверхности металла. 
Цинковые покрытия защищают сталь механически, экранируя от доступа окружающей среды, и электрохимически, в местах повреждения покрытий и в порах, в которых цинк со сталью образует гальванопару. Цинк, как более отрицательный металл, разрушается. Железо (сталь) находится под катодной защитой и не корродирует до тех пор, пока в коррозионном процессе участвует цинковое покрытие.
Для увеличения срока службы цинкового покрытия, для увеличения его коррозионной стойкости, улучшения и сохранения внешнего вида цинковое покрытие, сразу после нанесения, подвергается дополнительной химической обработке в хроматном пассивирующем растворе. 
Применяемая в настоящее время на предприятии технология получения защитного и защитно-декоративного покрытия на стали вместо покрытия кадмием состоит из химической обработки защитного гальванического цинкового покрытия, полученного из щелочного электролита, в хроматном пассивирующем составе с дополнительной обработкой в составе композиции «ЩИТ».
Разработанный  нами состав для хроматирования является пассиватором, образующим при взаимодействии с поверхностью цинкового покрытия дополнительный барьерный слой, состоит из труднорастворимых соединений цинка, хрома и кобальта, с хорошей адгезией к основе, высокой декоративностью, ингибирующий коррозию цинка, обладает способностью к «самозалечиванию» в случае механического повреждения покрытия ( вторичное образование пассивной пленки), высокой технологичностью, низкой себестоимостью его нанесения. 
Состав применяется для хроматной пассивации цинковых покрытий, нанесенных на детали приборостроительной продукции (электроинструмент, изделия дискретной автоматики, системы корабельной автоматики, микромашины).
Известные составы хроматной пассивации («Голубизна», «Тривалент-120», «Ликонда» и др.), применяемые на предприятии ранее, не обеспечивали получение на деталях декоративное покрытие блестящего бесцветно-голубого  цвета, устойчивое в атмосфере соляного  тумана, имели высокую стоимость.
Состав для хроматной пассивации содержит бихромат натрия с пониженным содержанием хрома (VI), кислоту серную, кислоту азотную, соединения, содержащие фторид-ионы, соединения, содержащие ионы аммония и сульфат кобальта. Процесс хроматной пассивации  проводится при рН 1 - 2, температуре 15 – 30ºС, время 5…10 сек. Состав готовят последовательным смешением водных растворов. 
Полученное покрытие имеет блестящий яркий голубой цвет, обеспечивает влагостойкость при относительной влажности 93% и температуре 40°С в течение 10 суток (покрытие выдержало испытания на коррозионную стойкость согласно ГОСТ15151-69  п.6.9 таблицы 4); обеспечивает высокую коррозионную стойкость при воздействии соляного тумана (5%-ный раствор хлористого натрия) в течение 7 суток при температуре 35°С и относительной влажности 98% (покрытие выдержало испытания на коррозионную стойкость согласно ГОСТ В 20.57.306-76 п.13, ГОСТ 9.302-88 приложение 8).
Проведены сравнительные испытания на коррозионную стойкость покрытий по обозначению Кд.9 хр. и Ц.9хр. бесцветно-голубое по инструкции ИДФР.25101.00003 (дополнительная обработка в составе «Щит») при воздействии климатических факторов согласно Программе испытаний для систем корабельной автоматики. Детали, покрытые кадмием, после испытаний, имели следы «красной» коррозии. На деталях, покрытых цинком по технологии, применяемой на предприятии, имелось незначительное потемнение покрытия в местах механических воздействий. 
Проведены сравнительные испытания на коррозионную стойкость покрытий по обозначению   Ц. 9хр. бесцветно-голубое с пассивацией в составе «Голубизна» (производитель - компания «Коламбия Кемикал», США) с дополнительной обработкой в составе «Щит», и с пассивацией в составе собственной разработки с аналогичной обработкой. Процент повреждения хроматных пленок для покрытий с пассиватором «Голубизна» составил 10…20%,  для покрытий с пассиватором собственной разработки - 7…13%.
Применяемая на предприятии технология нанесения цинкового защитного покрытия обеспечивает требуемую коррозионную стойкость деталей и изделий благодаря наличию кобальта в составе пассиватора собственной разработки и дополнительной обработке в жидкой смеси водорастворимых смол и метасиликата натрия, входящих в состав композиции «ЩИТ», позволяет исключить кадмий в изделиях, получать покрытия блестящего бесцветно-голубого  цвета на деталях приборостроительной продукции. Кроме того, использование разработанного на предприятии пассиватора позволило исключить импортный состав для пассивации из технологического процесса, что снизило себестоимость изделий.
Авторы благодарят В.В.Окулова за объективные и полезные замечания, представленные в рецензии к данной статье.


Литература:
1 Окулов В.В. Цинкование. Техника и Технология. М., «Глобус», 2008
2 Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. М., «Глобус», 2002
3 ОСТ107.460092.001-86 Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Типовые технологические процессы. Карта 7.
4 Композиция пленкообразующая противокоррозионная «ЩИТ 2Х» «ZINC-CHRO-SHIELD 2X CONCENTRATE» ТУ 2499-003-ССС-02.

Возврат к списку

Перфоратор П6-1200Э

Перфоратор П7-1500Э

Адрес: ул. Киевская 34/2,
295017 Симферополь, Республика Крым, Россия
Телефоны:
+7 (3652) 27-60-57 (приемная)

+7 (3652) 27-42-54
(отдел продаж ручного
электроинструмента)

+7 (3652) 608-779
(отдел продаж интернет-магазина
электроинструмента)

+7 (3652) 25-01-68
(отдел маркетинга ручного электроинструмента)

+7 (3652) 27-20-98
коммерческий отдел

+7 (3652) 27-53-67 (снабжение)

Факс: +7 (3652) 25-50-12

Все контакты

Присоединяйтесь к нам: