Использование фосфатирования помогает дополнительно увеличить степень защиты от постепенно развития коррозии. Это необходимо для того, чтобы существенно повысить степень долговечности и стабильности металлического изделия к потенциальному внешнему механическому воздействию.
В этом материале мы рассмотрим, что такое фосфатирование, как оно проводится, что стоит учитывать при выполнении такого процесса. Это позволит лучше понять требования к проведения обработки с применением такой технологии.
Что такое фосфатирование
Покрытия, которые наносятся на различные поверхности, часто нуждается в дополнительном усилении. Именно на выполнение такой задачи и направлено фосфатирование.
Подобное средство помогает нарастить уровень твердости, защищенности от износа, параметров электроизоляции. Можно использовать такое средство как при обработке цветных, так и черных металлов.
Суть подобной технологии заключается в том, что на поверхность материала наносится дополнительное покрытие. Оно состоит из малорастворимых фосфатов. Наиболее часто применяются такие материалы, как марганец, железо и чугун.
В плане выбора метода обработки, фосфатирование является универсальным вариантом. Таким методом можно проводить обработку углеродистых и низколегированных сталей. Проводится фосфатирование алюминия, чугуна, меди, цинка, кадмия и различных вариантов сплавов. Ряд ограничений вводится только для высоколегированных сталей, потому что процесс оказывается сложным и затратным.
После того, как изделие прошло процесс фосфатирования, область его использования существенно расширяется. При этом материал оказывается хорошо защищен против большинства внешних негативных факторов. Изделие отлично переносит смазки, бензол, органическая масла и многое другое. Такие предметы также могут без риска коррозии находится внутри газовой среды.
При этом не стоит воспринимать фосфатирование как средство универсальной защиты против большинства потенциальных угроз. Покрытие может быть быстро разрушено, если окажется помещено в агрессивную среду, что сильно сокращает сроки использования. В списке подобных рисков есть контакт с кислотами, щелочами, водой, паром разной температуры, аммиаком и другими аналогичными средами.
Сегодня фосфатирование получило большое распространение в разных отраслях промышленности. Особенно часто они применяется при формировании стальных каркасов и металлоконструкций различного назначения.
Фосфатное покрытие само по себе становится хорошим грунтом. На него можно наносить различные варианты финишного покрытия. При этом оно будет отличаться хорошим уровнем адгезии.
Основные характеристики фосфатного покрытия
Применение фосфатного покрытия получило большое распространение. При проведении обработки стоит контролировать ключевые параметры формируемого покрытия. Рассмотрим все подобные показатели далее.
Толщина и структура
Толщина и структура фосфатного покрытия имеет большое значение для определения качества его нанесения, а также способности переносить внешнее негативное воздействие, контакт с агрессивными средами.
Средняя толщина фосфатного слоя варьируется от 2 до 50 мкм. На этот показатель влияет множество параметров. На это влияет особенности используемого покрытия, а также методы проведения подготовки поверхности.
Параметры структуры фосфатного покрытия и его толщина напрямую связаны друг с другом. К вариантам структуры относятся такие, как:
- Мелкокристаллическая. Этот вариант защитного слоя варьируется от 1 до 5 мкм по толщине. При этом степень прочности подобного покрытия становится очень высоким. Чтобы обеспечить формирование на поверхности именно такого варианта покрытия практикуется применение специальных цинкфосфатных растворов. В них добавляют ускорители, которые провоцируют окисление. Подобные слой не применяются в качестве отдельного защитного слоя. Он также используется в качестве грунта, на который можно наносить различные варианты лакокрасочных материалов.
- Крупнокристаллические. Этот вариант отличается повышенным уровнем толщины. При создании применяются специальные марганцевофосфатные растворы. Основное отличие от мелкокристаллических вариантов слоев заключается в том, что его можно применять в качестве самостоятельного слоя, гарантирующего стабильную защиту против внешнего негативного воздействия.
Заслуживает внимания также структуру кристаллов фосфатов. Они имеют пластинчатое строение, что позволяет заметно увеличить адгезионные характеристики. Таким образом можно обрабатывать подобную поверхность с применением специальных пропиток, лаков, красок и других средств.
Стандартное покрытие фосфатного типа имеет сразу два слой. Первый располагается ближе к поверхности металла. Его толщина небольшая, а структура отличается пористостью. Также можно выделить эластичность, что также сильно повышает качество сцепления с материалом. Наружный слой более хрупкий, но без него нельзя будет достичь хорошего уровня защиты от воздействия внешних агрессивных сред.
Цвет
В процессе проведения фосфатирования также стоит обратить внимание на цвет покрытия. Он дает представление о том, не был ли нарушен технологический процесс, как была подобран состав материала, который применялся в процессе обработки.
Цвет фосфатного покрытия варьируется от темно-серого до светло-серого. Более светлое покрытие обычно формируется на цветных металлов, а также на малоуглеродистых сталях. На других материалах такое покрытие будет значительно темнее.
Когда проводится обработка чугуна также удается получить темное фосфатное покрытие. Но это актуально в том случае, если проводилось травление.
Ключевые свойства
Стоит также учитывать ключевые свойства фосфатного покрытия, которые значительно влияют на его характеристики и другие ключевые особенности.
Покрытие, которое получено фосфатным методом может применяться как полноценная самостоятельная защита. Также оно подойдет в качестве основы, гранта, с хорошим уровнем адгезии к самым разным красящим или защитным составам.
Стоит также помнить о том, что под действием некоторых вариантов внешнего негативного воздействия, фосфатное покрытие может быть или сильно повреждено или полностью разрушено.
Чтобы продлить сроки использования фосфатного покрытия, стоит исключить его контакт во время применения с такими видами веществ. Как:
- Кислород.
- Керосин.
- Смазочные материалы.
- Расплавленный металла.
Слой хорошо справляется с повышенными температурами. Изделие можно нагревать до температуры 500 °С, а также охлаждать до уровня -75 °С. Стоит также избегать продолжительной выдержки, потому что она способна негативно повлиять на поддержание хороших защитных средств детали.
Нанесенное с соблюдением всех требований фосфатное покрытие отличается хорошими показателями электросопротивления. Оно не теряет своих параметров в том случает, если на него начинает воздействовать напряжение до 500 В.
Есть также возможность дополнительного увеличения предельного сопротивления. Применение специальных лаковых пропиток помогает увеличить напряжение до 1000 В.
Твердость материала также оказывается очень высоким. Если будет проводиться щелочное оксидирование, можно компенсировать все потенциальные недостатки подобных вариантов покрытия.
Специалисты говорят о важности предварительной подготовки поверхности. Это влияет на продолжительность использования подобного защитного слоя, а также его адгезионную способность. Предварительно выполняется протравливание, удаляются все загрязнения, которые оказываются на поверхности.
Чтобы получить пленку мелкокристаллического типа, требуется использовать пескоструйную обработку. Иногда может применяться и обработка специальным кругом с абразивным материалом.
Для повышения качества пленок, практикуется применение пассивирующих средств. При выборе определенного метода обработки, нужно также учитывать будущие особенности использования конкретного варианта детали.
