1.1. Металеві покриття

 

Нанесення захисних металевих покриттів – один із найпоширеніших методів боротьби з корозією. За способом захисної дії металеві покриття ділять на катодні та анодні.

Катодні покриття – це покриття з металів, які мають більш позитивний електродний потенціал. Анодні покриття – це покриття з металів, які мають більш електронегативні електродні потенціали порівняно з потенціалом металу, на який вони нанесені. Анодні покриття захищають метал не тільки механічно, але, головним чином, – електрохімічно. В утвореному гальванічному елементі метал покриття стає анодом і піддається корозії, а оголені (в порах) ділянки основного металу виконують роль катодів і не руйнуються.

Основний метод нанесення захисних металевих покриттів – гальванічний. Гальванічний метод осадження захисних металевих покриттів – це електрохімічне осадження металів у гальванічній ванні при проходженні через розчин електроліта постійного струму. Недолік гальванічного методу - нерівномірність товщини покриття на виробах складного профілю.

Застосовують також:

термодифузійний – метод, що базується на поверхневому насиченні основного металу атомами легуючого компонента в результаті дифузії його при високих температурах);

плакування – термомеханічний спосіб, який полягає в тому, що на матрицю основного металу накладають з обох боків листи іншого металу, потім весь пакет піддають гарячій прокатці;

металізацію розпиленням – нанесення розплавленого металу на поверхню виробів за допомогою струменя стисненого повітря або інертного газу;

занурення у розплав.

 

Гальванічні покриття

 

Цинкові покриття – покриття з цинку, застосовують для захисту від корозії деталей машин, трубопроводів, сталевих листів. Він захищає основний виріб механічним і електрохімічним способами, оскільки за наявності пор або оголених місць відбувається руйнування цинку, а сталева основа не кородує. Покриття з цинку займають домінуюче становище. Цинкування проводять в кислих, ціанідних і цинкатних електролітах. Осадження цинку відбувається з високим виходом по току. Цинкові покриття відрізняються високим ступенем чистоти, хімічною стійкістю і гарними механічними властивостями.

Значно поширені нікелеві покриття – покриття металом нікелем, дуже стійким в атмосфері, розчинах лугів та деяких органічних кислот, що обумовлено сильно вираженою здатністю нікелю до пасивації в цих середовищах. Нікель в парі з залізом є катодом, оскільки має більш електропозитивний потенціал, ніж залізо. Нікель може захищати сталь тільки механічним шляхом, отже, покриття не повинно   мати   пор   і   товщина   повинна   бути   не   менше 

20 – 25 мкм. Існують кілька різновидів нікелевих покриттів. Нікелювання матове - нанесення на поверхню металевих деталей матового шару нікелю.

Блискуче нікелювання використовують для захисно-декоративної обробки поверхні. Блискучий нікель можна наносити на деталі зі складним профілем, він має знижену корозійну стійкість порівняно з матовими покриттями. Нікелювання чорне – електролітичне нанесення на поверхню металевих виробів шару нікелю чорного кольору. Таке покриття використовують як із захисно-декоративної метою, так і для зменшення коефіцієнта відбиття світла. Воно знайшло застосування в оптичній промисловості та в деяких галузях машинобудування. У чорного нікелю низькі показники корозійної стійкості, пластичності та міцності зчеплення з поверхнею.

Хромові покриття – покриття металом хромом,  відносно сталі є катодом, і при їх контакті руйнуватися буде сталь. Тому хромові покриття на сталі повинні бути суцільними і безпористими. Хромування – дуже складний процес. Хром виділяється на катоді тільки при дуже високій густині струму (1000 – 3000 А/м2). Змінюючи режим електролізу, можна отримати блискучі, матові (сірі) або «молочні» покриття хрому. Блискучі покриття мають найбільш високу твердість, хороше зчеплення з основним металом і найменшу крихкість. Матово-сірі покриття відрізняються високою крихкістю. Покриття «молочним» хромом мають високу твердість, пластичність, значно меншу пористість і більш високу захисну здатність. Сталеві деталі приладів і машин, що працюють в жорстких умовах експлуатації, покривають двома шарами хрому: нижній – молочний і верхній – блискучий. Це забезпечує гарний захист від корозії і високу зносостійкість при необхідних декоративних якостях.

Олов'яні покриття застосовують головним чином для захисту від корозії в розчинах органічних кислот і солей, що містяться в харчових продуктах, а також від атмосферної корозії в приладобудуванні.