справочник (550668), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Скересть газевыаелеиия резаны петле вакуумиреваиия в течеиие 10 (числитель) и 30 ч (звамеватель) Скорости газовыделения листовых полимерных материалов приведены в табл. 6.89. Скорости газовыделения теплоизоляпионного и прокладочного вакуумного материала при 20 С даны в табл. 6.90. У полизтилентстрафтвлата проявляется заметное влияние напыления алюминием на газовыделеннс.
Прн двустороннем напылении скорости газовыделения прн длительном 30-часовом вакуумировании имеют тс же значения, что и у листового впоминня. Стеклобумага после кратковременного прогрева прн 40 С заметно увеличивает скорости газовыделения из-за углеводородсодсржащих газов. Таблица 6.89. Скересть газевылелеиия в вакууме ври 30 С велимервых листовых материаяев П р и и е ч а и и с.
В числителе — после ) 0-, а в зламсяатсле — после 30часового вакуумироваияя. Тоблицл6.90 Скересть газевылаяевия в вакууме ири 30 С теплеизелянпеивеге (ПЭТФ) и преилалечиеге (СБШ) материала (7, 14) Ояончаиае таба б. 90 П р н м е ч а н и е . В чясшпеяе после б; а е знаменателе — песке 30-часового вакуумяроваяня. 6.7. Коррозиоиио-стойкие и жаростойкие покрытия Коррозия металлов — самопроизвольное разрушение в результате взаимодействия с окружающей средой. Элекгрохнмическая коррозив развивается в металлических материалах, которые работают во влажной атмосфере, почве, речной н морской воде, водных растворах солей, щелочей и кислот.
Первым направлением защиты от электрохнмической коррозии является нанесение на поверхность деталей элекгроположнтельных (иногда благородных) металлов. Второе, более распространенное направление, — нанесение на металлические материалы покрытий из металлов нли сплавов, способных пассивнзироваться в коррозионной среде, что позволяет значительно (в несколько или десятки раз) снизить коррозиоииое разрушение.
третье направление состоит в использовании диэлектрических покрытий иа металлических материалах, которые исключают работу гальванических пар. Конструкционные материалы в процессе обработки н эксплуатации при высоких ь температурах (500-600 С) подвержены химической коррозии, которая развиваегся в сухих газах и жидких неэлектролитах. Наиболее часто химическое взаимодействие проявляется в кислородсодержащих средах, сухом воздухе, углекислом газе, водяном паре, кислороде, продуктах сгорания различного топлива.
Активная коррозия наблюдается в среде сернистых газов и галоидиых средах. Скорость химической коррозии растет с увеличением температуры и интенсивности движения газовой среды; под действием циклических напряжений, термоудвров; прн наличии движущихся частиц в газовой фазе, радиации н электромагнитных полей. Для защиты от электрохимической н химнческоЯ коррозии используют покрытия на металлической и неметаллической основах, органические и неорганические. Освоены следующие способы нанесения покрытий: окрашиваиие с последующей сушкоЯ для нанесения лакокрасочных покрытий— контактный способ; нанесение обмазкн с последующим отжигом для нанесения металлических, эмалевых и композиционных покрыгий — шликерный способ (вжигание); элекгрохнмнческое осаждение покрытиЯ из водных растворов, в расплавах солей— катодное восстановление (гальванический способ); химическое осаждеиие нз растворов н расплавов солей — химический способ; напыление покрытий плазменным, детонационным и полно-плазменным методами; плакирование прокаткой, газопрессовой сваркой; осаждение покрытий из газовой фазы в порошковых смесях — порошковый способ, и из газового потока прямоточным или циркувщионным методом [Ц", осаждение покрытий из паровой фазы в вакууме [26]; погружение деталей в жидкие металлы и сплавы.
Качество и защитные свойства большинства покрытий определяются оплошностью, равномерностью, постоянством состава покрытия на занимаемой поверхности, сцеплением с основой, в отдельных случаях чистотой поверхности покрытия, декоративным цветом и блеском. Наиболее жесткие требования к оплошности предъявляют к катодным коррозионностойким покрытиям, которые изготовляют нз более злектроположительного материала, чем основа, а также к жаростойким покрытиям. Катодные покрытия экранируют анодные участки. Вследствие электроположительностн они долговечны, но не допускают сквозных пор, царапин, механических повреждений.
При наличии несплошности в покрытии основной металл разрушается интенсивнее, чем без покрытия. Анодные покрытия из электроотрицательных элементов прн наличии несплошностей сохраняют защитные свойства. Для контроля качества покрытий используют визуальные, химические [!7), электрофизические н металлографнческие методы. Выбор покрытий следует начинать с достаточно точного определения состава и состояния коррозионной среды. Детальное изучение микро- и макроусловий валяется существенным при выборе покрытий.
Важно определить способ нанесения для получения качественного покрытия и при этом не вызвать значительного изменениа структуры, физических и механических свойств основы, коробления деталей. При нанесении покрытия методом погружения кроме деформации возможен отжиг (например, латуни и меди при горячем лужении); наводораживание и охрупчивание при электрохимических видах осаждения; образование хрупких переходных зон прн высокотемлературном абразовании покрытий и т. д.
Возможность применения того или иного способа нанесениа покрытий должна быть определена конструктором также с учетом размеров н геометрических параметров деталей. За исключением окраски с последующей сушкой илн отжигом, плазменного напыления, защитные покрытия другими методами могуг быть нанесены на детали мелких н средних размеров. При большинстве способов, кроме порошкового, циркуляционного н химического осаждения, получение равномерных покрытий в отверстиях, внугренних полостях, на наружных поверхностях сплошной формы невозможно или технически затруднено.
При проектировании деталей, требующих защиты от коррозии, необходимо учитывать, что онн должны быть просты по конструкции, без узких и глубоких отверстий, острых углов. Покрытия, получаемые плазменным напылением, окунанием в жидкие расплавы, детонационным напылением по равномерности, оплошности, адгезии уступают диффузионным покрытиям нз газовой фазы. Подготовка поверхности деталей перед нанесением покрытий является обязательной операцией, влияющей на оплошность, адгезию и защитные свойства покрытий. Основное требование — прочность сцепления между основой и покрытием — может быть достигнуто, если между ними нет посторонних зарязненнй в виде жиров и окалины.
В зависимости от состояния поверхности н метода нанесения покрытия подготовку ведуг различными способами травления и обезжнривания [15, 17!. В качестве коррозионно-стойких покрытий наиболее широко используют цинк, кадмий, алюминий, хром, никель, свинец, реже олово, благородные металлы, титан н др. Применяют комплексные и многокомпонентные покрьпия на их основе [61.
Цинк сраюппельно медленно корродирует в атмосфере со скоростью от 1 до 15-20 мкм в год. Оцинковвннвя металлопродукции является наиболее распространенным материалом с защитным покрытием и используется в атмосферных условиях дяя защиты листового проката, метнзных изделий. Толщина цинковых пою>ьпнй на стали при эксплуатации в течение шпи лет состввляет 30 мкм в атмосфере промышленных объектов, 7 мкм в сельской местности, 15 мкм в приморских районах н 7-15 мкм в закрытых помещениях. Хром обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и воде.
Хромирование находит широкое применение для защиты от коррозии и эрозии деталей выпускной системы двигателей внутреннего сгорания, коллекторов отсосв газов, реакторов, баков, нейтрализаторов, отбелочных колонн и других деталей химической аппаратуры, сварных конструкций теплообменннков, крепежных изделий, стальных труб, листов нз низкоуглеродистой стели, деталей гидронвсосов для перекачки воды, нефти, масел, расгворов кислот, щелочей, для повышения корргпионной стойкости электротехнических сталей. Алюминий стоек в атмосфере.
Скорость коррозии в промышленной атмосфере 2-5 мкм в год и со временем затухает. Алюминий, как правило, непригоден для защиты в морской воде, но стоек в мягкой чистой воде, в почве и кислой химической среде; интенсивно корродирует в местах малого доступа кислорода, склонен к контактной коррозии со сталью и медными сплавами. Скорость коррозии кадмия под воздействием активной среды линейно зависит от времени; срок действия покрытия пропорционален толщине. Кадмий обеспечивает хорошую защиту стали при воздействии конденсата в замкнутом пространстве, при погружении в стоячую или мягкую нейтральную воду, в щелочной или кислой средах.
Кадмиевое покрытие толщиной 25 мкм защищает сталь в промышленной атмосфере в течение года, а в морской воде — до пяти лет. Благодаря низкому сопротивлению скручиваюшим усилиям квдмий используют длл изделий, имеющих резьбу и подвергаощихся частой сборке и разборке. Кадмий предотвращает контактную коррозию дегаяей с алюминием.
Свинец обладает высокой коррпзионной стойкостью в атмосферных условиях, почве, воде, серной кислоте. Покрытия получают электролитически из растворов кислых фторборатов, фторсиликатов и сульфатов. Толщина свинцовых покрытий может быль 10-100 мкм и более. Свинец надежно защищает от коррозии подюииые силовые электрические коммуиии~- ции. Свинцовооловянистые покрытия усюйчивы в атмосфере диоксида серы и оксидов азота. Наряду с гвльввническими покрытиями для защиты сталей от электрохимической коррозии получнлн распространение диффузионные покрытия цинком, хромом, алюминием н другими элементамн [61.
Диффузионные покрытия могуг быть использованы для звщиты от коррозии и повышения коррозионной стойкости алюминиевых, медных, титановых н других сплавов [6]. Различные способы, режимы нанесения и защитные свойства коррозионио-стойких покрытий на деталях из стали алюминия и меди приведены в табл. 6.9! . 450 8 8 4 й ыЯ ф сч е М о в ю~ р СЧ Р+ 3. ~ «( $ м ю О ае ю " Ч> о' а Во ее <~ МЪ ~ Ы ~ 4Ъ '~ о ю ,О+ ~о„ ~Я ~ "3й о~ «<ч В й' $ ч о ~фЮ о~ ф + В-" оо ~ л ~ Я о ~Я ело -8 8~ сч ф о ,5 3 1 и ~3 453 3й ~ й Л~ :,' ~3 о о$а О й ф Я ~ М Й;1', "о Фйф Фони в< ~ Х8 ~и йР о + ю о( й ~ фв Ю в еч 1,"у $ з ~ Д ~ Й Я ~ ~ ~ 1в6 35 й 8'- Г 3 3 о В$ ы ~ ~-„ФЧ Я ч~ О о Й )~~~ Йо ~ й ьй В е 1 ~ ~61 ~ ~3 й а Ы ~ :$~ ~~3 $о 5 $~ ~$ $~ ~а 3й ~Ц Высокими защитными свойствами в атмосферных условиях при воздействии кислот и щелочей обладают неметаллические покрьпия, в качестве которых используют поли- эфиры, винилы, полиэтилен, стеклоэмали, эпоксидные смолы.