Защитные покрытия крепёжных изделий: методы обработки и свойства

Стойкость к коррозии – это один из основных показателей надёжности и долговечности крепежа. Влияние коррозии на металл проходит по той же схеме, что и гальванический элемент. То есть, низкопотенциальные участки сплава (аноды) подвергнутся разрушению, а участки с высоким потенциалом (катоды) сохранят свою структуру.

Для борьбы с коррозией используют множество способов:

• использование материалов, устойчивых к коррозии или неметаллических покрытий;
• наложение дополнительных металлических покрытий;
• покрытие плёнками, стойких к окислениям;
• защита протекторного типа.

Для защиты крепёжных изделий от воздействия коррозии различают три основных метода.

Оксидирование

Этот метод предполагает покрытие поверхности изделий окисными плёнками. Материалы на 1-2 часа погружаются в специальные ванны с мощным электрическим подогревом, в которой находятся следующие вещества:

• каустическая сода 700 г/л;
• натриевая селитра 250 г/л;
• натриевая селитра 250 г/л;

Содержимое нагревается до 130-1400С. Подобный способ не гарантирует высоких антикоррозийных свойств, поэтому материалы дополнительно обрабатываются минеральными маслами или специальными смазками. Оксидирование часто применяется для защиты изделий из чёрных металлов, магния, алюминия.

Цинкование

Поверхность изделий покрывается цинковым покрытием. Благодаря тому, что отрицательный потенциал цинка больше, чем у железа, подобное покрытие обеспечивает высокие антикоррозийные свойства. Различают два основных способа нанесения цинкового покрытия: горячий и электролитический.

Первый подразумевает, что подготовленные изделия погружаются в расплавленный цинк, нагретый до 450-4800С. Существенный минус горячего способа – это плохая равномерность толщины покрытия (около 50-150 мкм). Поэтому его чаще всего используют для крупногабаритных металлических изделий: труб, листов, вёдер и других.

Электролитический (гальванический) метод позволяет значительно сэкономить на расходе цинка (примерно на 50%) и увеличить эффективность покрытия: толщина цинкового покрытия на изделии достигает 5-35 мкм.

В зависимости от применяемых добавок готовое изделие может быть разных цветов. А блеск, свойственный материалам покрытых таким методом, добавляет изделиям эстетические свойства.

Цинковое покрытие обеспечивает надёжную защиту стальной основы от коррозии, но само при этом может покрываться рыхлым налётом. Избежать этого помогают дополнительные методы защиты: пассивирование в растворах цинка и хромовой кислоты. Хромовая плёнка не теряет своих защитных свойств даже при небольшом повреждении, например царапин. После дополнительного метода защиты изделие приобретает жёлто-золотистый цвет.

Фосфатирование

Фосфатирование применяется в тех случаях, когда крепёжным изделиям нужно придать высокие антикоррозийные свойства, а требования к эстетичному внешнему виду – отсутствуют. Помимо стойкости к коррозии, данный способ позволяет придать изделию следующие свойства:

• электроизоляционные;
• антифрикционные;
• адгезионные;
• маслоёмкие.

Достигаются они за счёт того, что фосфат железа не подвержен окислению кислородом.В зависимости от требований к качественности получаемых свойств, плёнки могут иметь разную кристаллическую структуру. Чем она меньше, тем выше защитные свойства.

Помимо вышеуказанных способов защиты также используются их комбинации или передовые методы обработки, например термически обработанные керамические слои в сочетании с оцинкованным покрытием и химической конверсионной плёнкой. Это позволяет достичь более высоких защитных свойств и повысить долговечность изделий.