Гальваника – это электрохимический процесс.
Его участники – ток, основа, электролит. Через последний пропускают напряжение. Электролит всегда металлический. Его частицы оседают на основу, образуя на ней тонкий слой свинца, цинка или другого элемента. Это не просто поверхностное покрытие. Атомы электролита проникают в верхние слои детали и любой другой обрабатываемой поверхности, тем самым образуя гальваническое покрытие.
Цинк является весьма активным металлом, легко реагирующим с кислыми и щелочными растворами. В паре с железом цинк является анодом, поэтому в результате коррозионных процессов, происходящих на поверхности оцинкованных деталей, растворяется цинк, а не основной металл, который не корродирует до тех пор, пока сохраняется цинковое покрытие.
Средняя скорость разрушения цинкового покрытия составляет около 1,0-1,5 мкм в год, причем по мере накопления на поверхности продуктов коррозии толщиной до 20 мкм служит своего рода дополнительной защитой.
Толщина цинкового покрытия в зависимости от условий эксплуатации устанавливается нормативно-технической документацией. В большом количестве случаев это 9-12 мкм, что обеспечивается технологическим процессом на АО “Фрязинский Экспериментальный Завод”.
Пассивация покрытия наблюдается для усиления его защитных свойств. На поверхности образуется пленка хроматов и соединений трехвалентного хрома., толщина пленки до 0,5 мкм.
Цинкование покрытия на АО “Фрязинский Экспериментальный Завод” соответствуют требованиям ГОСТ 9.301-86 «Покрытия металлические и неметаллические неорганические» и их качество обеспечивается существующим технологическим процессом.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ЦИНКОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ СОСТОИТ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ ЭТАПОВ:
— Подготовка поверхностей деталей перед осаждением цинкового покрытия (обезжиривание, травление).
— Осаждение гальванического цинкового покрытия
— пассивация поверхности цинкового покрытия
— Межоперационной промывки
— Сушка
На АО “Фрязинский Экспериментальный Завод” используется следующая технология цинкового покрытия:
— Обезжиривание в горячем щелочном растворе
— Травка в горячей воде
— Травка в холодной воде
— Травление (снятие окалины и окислов)
— Промывка в холодной воде
— Цинкование в щелочном электролите
— Промывка в холодной воде в двух ваннах
— Пассивация цинкового покрытия в растворе трехвалентного хрома
— Промывка в холодной воде
— Промывка в горячей воде
— Сушка горячим воздухом
Характеристика свойств различных цинковых покрытий
|
||||
Свойства покрытий
|
Термодиффузионные
|
Горячие (из расплава)
|
Гальваническое
|
Металлизационное
|
Возможность использования длязащиты крепёжных деталей | Применимо | Не применимо | Ограниченноприменимо | Не применимо |
Коррозионная стойкость:а) в морской, или промышленнойатмосфере (сравнительная) | 3-4 | 1,5-2,5 | 1-1.5 | - |
б) в среде, содержащейсероводород (качественная) | Эффективно | Применимо | Не применимо | Не применимо |
Трещиностойкость (качественная) | Эффективно | Мало эффективно | Не применимо | Не применимо |
Возможность полученияравномерного защитного слоя | Возможно | Затруднительно, илиневозможно | Возможно | Затруднительно |
Прочность сцепления с основнымметаллом | Очень высокая | Высокая | Пониженная | Неудовлетворительная |
Сплошность (отсутствиепористости) | Полная | Полная | Имеетсянезначительнаяпористость | Высокая пористость |
Стойкость против контактныхнагрузок | Высокая | Пониженная | Пониженная | Низкая |
Влияние на исходные свойстваизделий:а) прочность | Без изменений | Без изменений | Без изменений | Без изменений |
б) пластичность | Увеличение | Небольшое снижение | Снижение* | Снижение |
в) пороговое значениекоэффициента интенсивностинапряжений | Увеличение | Снижение | Снижение* | Снижение |
Регулирование толщины слояпокрытия | Возможно в широкихпределах | Затруднительно | Возможно в широкихпределах | Возможно |
Перечень операций по подготовкеповерхности изделий, переднанесением покрытия | Обезжиривание(термическое) | Обезжиривание (врастворе), травление,декапирование | Обезжиривание (врастворе), травление,декапирование,флюсование | Обезжиривание,травление |
Условия труда при получениипокрытий | Нормальные | Вредные | Вредные | Вредные |