Учебник
Создать свой канал
Фосфатирование как метод увеличения ресурса металлов
Фосфатирование – это один из способов защиты металлических деталей от возникновения и распространения очагов коррозии.
Оно заключается в создании на поверхности элементов тонкой пленки толщиной 15-30 микрометров – слоя малорастворимых фосфатов железа, цинка или марганца.
Фосфатная пленка имеет пластинчатую структуру и отлично удерживает консервационные составы и пластичные смазки с антикоррозионными свойствами. Благодаря этому обеспечивается эффективная защита деталей от коррозии и высокая адгезия наносимых на отфосфатированные детали покрытий.
Рис.1. Фосфатная пленка под микроскопом
Фосфатный слой редко применяется самостоятельно, так как он разрушается под воздействием агрессивных сред и не обладает устойчивостью к механическим воздействиям.
Технология обработки
Фосфатирование осуществляется методом окунания деталей в несколько растворов.
Перед нанесением фосфатного покрытия детали должны быть тщательно очищены, после чего протравлены кислотой и промыты.
Далее элементы помещаются в рабочий раствор, содержащий фосфаты железа, марганца. В качестве дополнительных компонентов могут быть использованы цинк и барий – они помогают снизить время, необходимое для обработки, а также повысить эксплуатационные характеристики получаемого покрытия.
Рис.2. Фосфатирование деталей
При взаимодействии металлической поверхности с фосфатами образуется тонкая пленка, имеющая кристаллическую структуру. Данный процесс может осуществляться без нагрева (холодное фосфатирование) либо при температуре до +98 °С.
После промывки и высыхания деталь готова к последующему нанесению материалов.
Преимущества и недостатки фосфатирования
Фосфатирование наиболее эффективно работает в качестве способа предварительной подготовки поверхности перед нанесением покрытий – антифрикционных твердосмазочных, лакокрасочных и других.
Пленка, образованная на деталях после фосфатирования, обеспечивает увеличение адгезии наносимого покрытия к основе, а также повышение антикоррозионной защиты.
К недостаткам фосфатирования можно отнести:
- Ограниченный диапазон материалов, подходящих для обработки – например, высоколегированные стали плохо поддаются фосфатированию
- Трудоемкий процесс осуществления, особенно на деталях больших габаритов
- Малая эффективность при работе без дополнительных материалов ввиду пористой структуры
- Низкая прочность и эластичность образуемой пленки
- Отсутствие стойкости к щелочам, кислотам, пару, воде с содержанием соли – пленка постепенно разрушается под воздействием агрессивных сред
Многие производители оборудования, которое предназначено для эксплуатации в коррозионно-активной среде, ищут замену фосфатному покрытию, в первую очередь это связано с трудоемкостью его нанесения.
Например, крупногабаритные детали нефтегазового оборудования тяжело погрузить в емкость с фосфатным раствором в условиях производства.
Одной из наиболее эффективных альтернатив фосфатированию с точки зрения технологичности нанесения и эксплуатационных характеристик является применение антифрикционных твердосмазочных покрытий. В России их производит компания «Моденжи».
Антифрикционные твердосмазочные покрытия как эффективная и доступная альтернатива фосфатированию
Антифрикционные твердосмазочные покрытия – это материалы, предназначенные для увеличения срока службы деталей и обеспечения ресурсной смазки.
Они выполняют ряд функций, среди которых снижение трения и износа, защита от коррозии, воздействия агрессивных сред, придание элементам эстетичного внешнего вида.
Благодаря высоким эксплуатационным свойствам и технологичному нанесению на детали из широкого спектра конструкционных материалов антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY выступают в качестве эффективной замены фосфатированию.
В зависимости от марки покрытия наносятся из аэрозольного баллона или распылительного пистолета. Отверждение материалов осуществляется при нагреве в печи либо при комнатной температуре.
Наиболее удобным составом для защиты крупногабаритных деталей от коррозии является антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1002 на основе дисульфида молибдена.
Рис.3. Покрытие Modengy 1002 на резьбе
Оно имеет фасовку в аэрозольном баллоне и отверждается в течение 120 минут при комнатной температуре.
Антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1002 обладает следующими характеристиками:
- Высокие антикоррозионные свойства (более 160 часов сохранения защитных свойств в процессе ускоренных испытаний в камере соляного тумана по стандарту ISO 9227)
- Возможность выступать в качестве ресурсной смазки – не нуждается в обновлении на протяжении всего срока службы деталей
- Высокая адгезия к основе
- Работоспособность в условиях высокой запыленности
- Широкий диапазон рабочих температур (-210…+320 °С)
- Низкий коэффициент трения
- Высокая несущая способность
- Предотвращение скачкообразного движения
Применение антифрикционных твердосмазочных покрытий в подавляющем большинстве случаев является не только более технологичной альтернативой фосфатированию, но и самым эффективным решением для обеспечения антикоррозионной защиты деталей и увеличения срока службы оборудования.
