Пассивация металла

Пассивация металла
Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

Детали из чугуна и разного рода сталей особенно подвержены коррозии, поэтому стоит задуматься о методах их защиты, в число которых входит процесс пассивации. Пассивация стали и других металлов позволяет защищать их поверхности от неблагоприятного воздействия погодных условий, что обеспечивает долговечность изделиям из металла. Что же нужно знать о процессе пассивации?

Пассивация металлов – это электрохимический или химический процесс, заключающийся в покрытии поверхности металлов тонким слоем его оксидов или солей с меньшей реакционной способностью, что увеличивает коррозионную стойкость. Полученное покрытие устойчиво к дальнейшим реакциям с соединениями из окружающей среды.

Обработка таких элементов, как никель, медь, нержавеющая сталь или хром, происходит самопроизвольно под действием кислорода воздуха. Большой пользой самопассивации является способность к самовосстановлению после повреждения. Самым простым примером самопассивации является появление патины на медных изделиях, к примеру, на старинных церквях крыша имеет характерный зеленый цвет. Патина представляет собой дигидроксикарбонат меди, который образуется при контакте меди с влагой и углекислым газом. Процесс создания плотного слоя патины длится до нескольких десятков лет, а образовавшийся слой защищает металл, затрудняя протекание дальнейших реакций.

Другие металлы, включая и некоторые из тех, что способны покрываться оксидной пленкой на воздухе, обычно обрабатывают в окислительных ваннах электролитическим или химическим способом. К примеру, для создания пассивного слоя на изделиях из хрома используют концентрированную азотную кислоту, свинец и алюминий обрабатывают серной кислотой – это делает их устойчивыми к коррозии.

Коррозия, виды и причины образования

Факторы, приводящие к коррозии, могут быть внешними и внутренними, причиной их проявления могут быть:

  • Недостаточный процент содержания хрома в сплаве.
  • Регулярное воздействие химически агрессивных веществ, в состав которого входит хлор.
  • Плотный длительный контакт изделия с менее устойчивым к коррозии материалом.
  • Слабые или неоднородные сварные швы – частично решить проблему можно путем шлифования зон стыка.

Виды коррозии:

  • Гальваническая – возникает из-за воздействия электрического тока, особенно при контакте изделия с морской водой.
  • Щелевая – развивается в точках соприкосновения нескольких элементов после механического повреждения, частого трения.
  • Межкристаллитная – коррозия, которая проявляется в результате множественных подогревов изделия в течение короткого временного отрезка.
  • Эрозивная – проявляется в том случае, когда изделие постоянно либо периодически контактирует с абразивными веществами, способствующими разрушению защитного слоя.

Преимущества обработки

Процесс пассивации, благодаря положительному влиянию на поверхности, используется при производстве стойких сплавов. Металлы, прошедшие обработку, приобретают следующие положительные характеристики:

  • Значительно улучшается их товарный вид.
  • Увеличиваются потребительские свойства.
  • Поверхности приобретают особый блеск.
  • Повышается коррозионная устойчивость даже в случае эксплуатации в агрессивных условиях.
  • Улучшаются физические характеристики поверхности.
  • Повышение механической прочности.

Чаще всего в создании пассивной пленки нуждаются такие элементы, как:

  • Запчасти и детали крепежей, которые испытывают значительные механические нагрузки и постоянное воздействие агрессивных сред.
  • Детали котельного оборудования, которые постоянно работают в условиях высоких температур.
  • Точки создания сварных швов.
  • Механизмы и узлы, которые непосредственно контактируют с соленой водой.
  • Конструкции, которые часто подвергаются изменению температурных режимов.
  • Элементы радиоэлектроники.
  • Предметы декора, ювелирные украшения, чтобы длительное время сохранять их блеск и привлекательность.

Виды обработки

Химическое пассирование – использование специальных химических реагентов, способствующих образованию оксидной пленки. Пассивный слой наносится на поверхность металла путем окунания последнего в наполненную раствором емкость (в промышленных масштабах) или напыляется на поверхность изделия методом распыления (чаще всего применяется для восстановления пассивного слоя). Для обработки сварных швов и других сложных (небольших) участков применяется специальный гель или паста, которые втираются в верхний слой.

При химическом методе пассивации оксидная пленка создается очень быстро, и чтобы процесс не пошел вглубь, применяют специальные вещества-нейтрализаторы, после чего промывают металл в различных средах, под воздействием разных температур. В целом химические процессы обработки поверхности металла выглядят следующим образом:

  • Поверхность подвергается зачистке с использованием абразивных материалов, после чего обезжиривается кальцинированной содой либо едким натром. Тщательная обработка очень важна, так как любое загрязнение может привести к образованию некачественно обработанных участков.
  • Далее производится смыв обезжиривающих веществ и остатков абразивной обработки при помощи напором горячей и холодной воды.
  • Пассивация металла подобранным под конкретный материал составом с дальнейшей нейтрализацией химреагента при помощи кальцинированной соды.
  • Тщательная промывка металлоизделий под проточной водой.
  • Сушка, проведение контроля качества поверхности. Проверка качества защитного слоя может проводиться с использованием химического метода: элемент обрабатывается раствором ферроцианида калия с использованием азотной кислоты. Воздействие такого рода дает возможность сразу же выявить точки некачественной обработки – эти места приобретают характерный синий цвет. В заводских лабораториях химическим путем проверяются выборки из готовой партии.

Если качество оксидной пленки остается неудовлетворительным, ее зачищают и повторяют процесс.

Процесс электрохимической пассивации – обработка сталей и металлических сплавов путем нанесения на их поверхность солей или кислот, электролитов. В процессе обработки используется электрический ток, который нагревает электролит, и приводит к появлению на внешнем слое железа заряженных частиц, которые постепенно оседают, образуя стойкую защитную пленку.

Нержавейка

Для того чтобы обычное железо превратить в нержавеющую сталь, используются специальные легирующие элементы, основным из которых является хром. Стали с добавлением 12% хрома защищены лишь от атмосферных воздействий. Если в металл добавлено 17% хрома, он уже будет способен выдержать воздействие азотной кислоты. Однако при механическом нарушении защитного слоя или в местах сварных соединений, коррозии может быть подвержена даже самая качественная нержавеющая сталь. Именно поэтому обработка сварных швов является важной задачей в процессе производства. Дополнительную защиту можно придать путем обработки нержавейки кислотами, используя серную, соляную или азотную кислоту.

Конструкционные стали

Для создания защитного слоя на конструкционной или специальной стали, ее покрывают никелем, кадмием или цинком с применением солей хрома. Такая обработка надежно защищает от коррозии на долгие годы. В случае повреждения поверхностного слоя, изделие можно обработать все тем-же составом вручную или способом напыления.

Алюминий

Надежная и весьма прочная оксидная пленка появляется на алюминии естественным путем, под воздействием кислорода воздуха. Однако, несмотря на ее прочность, она очень быстро разрушается под воздействием высоких температур или активных кислот. Поэтому металл лучше заранее подвергнуть анодированию, что позволит получить защитный слой толщиной до 20 мМк. В некоторых режимах достигают еще более серьезных результатов – защитных пленок, способных выдерживать нагрузки около 1500 кг/мм. Лучшим способом создания пассивной пленки на алюминии будет обработка азотной кислотой – такой контакт создает прочное защитное покрытие.

Серебро

Этот благородный металл обрабатывается для того, чтобы не темнеть под воздействием воздуха и солнечного излучения. Для этого на его верхний, пограничный слой наносится двухромовокислый калий К2 Cr2 O7.

Медь

Для обработки меди применяются растворы хрома. Образованный под их воздействием плотный защитный слой в дальнейшем не стирается.

Латунь

Чаще всего латунь обрабатывают при производстве оружия, запчастей для авиации и медицинских приборов. В ювелирном деле латунь покрывают слоем пассивной пленки для придания ей золотистого цвета. Защитное покрытие получается весьма прочным и устойчивым, не боится воздействия влаги.

Заключение

Независимо от типа пассивации идея одна и та же. Поверхность металла находится в контакте с некоторой средой (воздух, кислота или что-то еще), и на границе между этими двумя средами образуется слой соединения, устойчивый к дальнейшей реакции.

Наши услуги

Компания «СТАЛЬМЕТ» предоставляет отечественным заказчикам решения, признанные во всем мире. Мы проводим пассивацию, тщательно подготавливая изделия к процессу, подбирая растворы и подходящие методы обработки. Поэтому, если вас интересуют такие услуги, как пассивация железа, алюминия или любых других металлов, обращайтесь к нашим сотрудникам. Мы гарантируем, что по окончании сотрудничества вы останетесь полностью удовлетворены не только его отличными результатами, но и короткими сроками выполнения заказа, крайне низкими затратами. Мы также предлагаем профессиональные технические консультации и помощь в выборе эффективного решения.

Преимущества обращения в нашу компанию:

  • Индивидуальный подход к каждому клиенту.
  • Высокое качество обслуживания и консультации на высоком профессиональном уровне.
  • Возможность заказать изготовление и обработку мелких и крупных партий металлопродукции.
  • Высокая скорость выполнения работ, соблюдение сроков, оговоренных в договоре на предоставление услуг.
  • Доступные цены для всех, и приятные бонусы для постоянных клиентов.
  • Большие производственные мощности.
  • Прием заказов от клиентов из Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Возможно сотрудничество с представителями других регионов России.

За время работы компании «СТАЛЬМЕТ» на рынке металлопроката нашими партнерами стали более полторы тысячи организаций и предприятий. Поэтому, выбрав нас в качестве партнера, вы можете быть уверенны в качестве предоставляемых нами услуг.

Чтобы связаться с нашими специалистами, звоните по одному из указанных на сайте номеров телефона или воспользуйтесь услугой онлайн заказа на обратный звонок, указав свои контактные данные. Также вы можете написать нам письмо, отправив его на почтовый ящик компании.

Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.