Оксидирование металла

Оксидирование (чернение, воронение) - способ современной металлообработки, направленный на улучшение внешнего вида металлоизделий и продление срока их эксплуатации. Заключается он в создании на поверхности стальных (чугунных) элементов оксидной пленки вследствие окислительно-восстановительной реакции. Используют технологию оксидирования преимущественно для получения на металлических поверхностях защитных и декоративных покрытий, а также для создания диэлектрических слоев.

В результате процедуры оксидирования на углеродистых и низколегированных сталях обеспечивается оксидная пленка толщиной 1-5 микрон.

Образование оксидной защиты на металлических поверхностях требует применения специальных растворов и реагентов, соблюдения определенных условий.

Методы оксидирования

Существует несколько разновидностей процесса, в зависимости от того, какой материал обрабатывается и какого эффекта необходимо добиться, выбирается тот или иной вариант.

Химический способ оксидирования

Защитное покрытие образуется под воздействием щелочей и солей кислот, выступающих окислителями. Обработка металлоизделий осуществляется при высоких и низких режимах температур.

На поверхность наносится сухая смесь, жидкий раствор либо расплав. Затем, в определенных условиях (к примеру, с доступом кислорода при заданном температурном режиме) между этими элементами происходит реакция.

Зачастую подбирают температурный режим в пределах +30 - +100 град. Если в основе лежат соединения натриевого нитрата и диоксида марганца, то прибегают к щелочному раствору, который нагревают уже до 300 град. Выделяют 2 разновидности, когда используют дополнительные составы, влияющие на качество результата:

• бихромат калия - дает возможность закрепить полученные достижения;
• масло (оксидация с промасливанием либо химическим оксидированием) - позволяет не только добиться повышенной устойчивости к ржавлению, но и получить глянцевую поверхность черного цвета.

Лазерное оксидирование

В данном случае образование слоя защиты выполняется под воздействием лазерного луча. Продукцию погружают под заданную струю воды. Продолжительность процесса, плотность потока, а также показатель энергии лазерного излучения рассчитывается таким образом, чтобы во время оксидирования нагревание металлической поверхности не превышало температурную отметку перехода воды в пар.

Выполняя обработку, прибегают к импульсному, точечному, непрерывному режиму влияния лучей на металл. Устройства, применяемые для оксидации, функционируют в инфракрасном диапазоне.

Преимущества данного способа:

• позволяет регулировать толщину выпускаемых деталей и сохранять их технические параметры;
• существенное увеличение диэлектрических и декоративных свойств;
• повышение коррозионной устойчивости, долговечности изделий, их прочностных характеристик;
• снижение коробления при обработке труднодоступных, сложных по форме и тонкостенных участков;
• увеличение скорости процесса без достижения критических температурных значений;
• расширение количества металлов и сплавов, подходящих для подобного вида оксидирования.

Анодная оксидация

Основой технологии является электролиз. Образование оксидного слоя осуществляется с помощью анодной поляризации в электролитах (жидких или твердых). Пленка возникает из элементов, содержащихся в составе обрабатываемой поверхности.

Подходит для поверхностей с повышенной адгезией. При проведении данного способа учитывают сорт стали и содержание сплава. В результате анодирования получают 2 вида защитных оксидных слоев. При применении кислых электролитов возникает пористого вида пленка, на которую впоследствии наносится лакокрасочный состав. В нейтральных же вариантах растворов образуется защитный барьер, не требующий дополнительной обработки.

Выполняется несколькими методами. Выделяют холодный, теплый методы, а также твердое анодирование.

Термический способ

Процесс реализуется в специальных печах с применением кислорода либо водяного пара. Метод не предполагает использование химикатов. Детали обрабатывают при строгом соблюдении режимов температуры, которые зависят от химического содержания металла и марки стали. Образовывается защитный слой толщиной не более 2 микронов.

Железо и низколегированные марки стали держат в печах при температурном диапазоне 300-350°С. Легированные же стали оксидируют в течение шестидесяти минут при 700°С.

Плазменный (микродуговой) метод

Его особенность - образование плазмы с большим количеством кислорода. Плазма при этом не нагревается, поддерживаются сниженные показатели температур. Технология чаще всего применяется в электронике и микроэлектронике (при создании транзисторов, полупроводников, микросхем). Второе назначение – улучшение светочувствительности (используют в фотокатодах для повышения чувствительности).

Преимущества этого способа:

• толщина 200-250 мкм;
• подходит для обработки элементов со сложным рельефом;
• оксидный слой способен достигать 70% вглубь заготовки;
• отлично сочетается с магниевыми и алюминиевыми сплавами.

Таким образом, оксидирование - один из наиболее действенных методов увеличения антикоррозионной стойкости стали. Благодаря получению плотного слоя защиты, повышается прочность, долговечность металлопродукции, улучшаются ее диэлектрические и декоративные характеристики.

В «Велунд Сталь» вы можете заказать оксидирование металла Атырау на выгодных условиях. Оказываем полный спектр услуг воронения металла.