Процесс - кадмирование
Cтраница 1
Процесс кадмирования аналогичен процессу никелирования и состоит из следующих операций ( до кадмирования): 1) обезжиривание трихлорэтиленом, 2) промывка в холодной воде, 3) кислотное электролитич. Кадмирование производится в специальных стальных ваннах. Аноды изготовляются из чистого кадмия - прямоугольные, круглые и в виде шариков. [1]
Благоприятное влияние на процесс цианидного кадмирования, так же как цинкования, оказывает реверсирование постоянного тока с продолжительностью катодного и анодного периодов 8 и 1 с соответственно. Катодная плотность тока, по сравнению со стационарными условиями, может быть повышена, возрастает равномерность покрытия по толщине. [2]
Кадмий применяют в процессах кадмирования аналогично тому как цинк - в процессах цинкования. Поскольку электродный потенциал кадмия положительнее электродного потенциала цинка, кадми-рованные поверхности железных ( стальных) деталей более стойки по отношению к агрессивным средам. Такие детали используются в автомобилях, самолетах и др. В металлургических процессах кадмий используют для получения легкоплавких сплавов. Важной в технике является кадмиевая бронза ( - 1 % Cd), из которой делают телеграфные, телефонные, троллейбусные провода, поскольку кадмиевая бронза характеризуется большей прочностью и износостойкостью, чем медь. Кадмий используется в щелочных аккумуляторах. Чрезвычайно интересна способность Cd поглощать медленные нейтроны, благодаря чему он применяется в ядерных реакторах для регулирования скорости распада ядерного топлива. Соединения кадмия очень ядовиты и могут вызвать отравление организма. [3]
Кадмий применяют в процессах кадмирования аналогично тому, как цинк - в процессах цинкования. Поскольку электродный потенциал кадмия положительнее электродного потенциала цинка, кадмированные поверхности железных ( стальных) деталей более стойки по отношению к агрессивным средам. Такие детали используются в автомобилях, самолетах и др. В металлургических процессах кадмий идет для получения легкоплавких сплавов. Важной в технике является кадмиевая бронза ( - 1 % Cd), из которой делают телеграфные, телефонные, троллейбусные провода, поскольку кадмиевая бронза характеризуется большей прочностью и износостойкостью, чем медь. Кадмий используется в щелочных аккумуляторах. Чрезвычайно интересна способность Cd поглощать медленные нейтроны, вследствие чего он применяется в ядерных реакторах для регулирования скорости распада ядерного топлива. [4]
Основная проблема в процессе кадмирования - это адгезия покрытия к основе: при наличии загрязнений или жировой пленки на поверхности стали адгезия кадмия была неудовлетворительной, и он легко отслаивался. Было установлено, что адгезия покрытия улучшается при напылении на поверхность высокопрочной стали после ее пескоструйной или дробеструйной обработки. В работе [150] отмечается, что адгезия кадмия к полированной поверхности нержавеющей стали 302, алюминиевого сплава 2024 и малоуглеродистой стали была очень плохой: для получения удовлетворительного сцепления кадмиевого покрытия защищаемая поверхность должна быть достаточно шероховатой. [5]
В работе [89] описан процесс кадмирования, включающий стадию нанесения тонкого подслоя олова ( толщиной 1 мкм) при температуре конденсации 180 - 200 С. Предварительно поверхность стали подвергают пескоструйной очистке. После нанесения слоя олова в этой же камере при температуре 180 С наносится кадмий требуемой толщины при скорости конденсации несколько десятков микрометров в минуту. [6]
Электролит № 4 позволяет интенсифицировать процесс кадмирования и получать более равномерные покрытия вследствие хорошей рассеивающей способности. [7]
По Шрайеру механизм снижения наводороживания в процессе кадмирования объясняется образованием промежуточного слоя окиси титана, который препятствует наводороживанию стали. Для формирования такого слоя необходимо мгновенное увеличение плотности тока до 100 мА / см2, что одновременно облегчает восстановление перекисного комплекса титана, снижает скорость выделения водорода и препятствует проникновению его в сталь. [8]
Было установлено, что остатки пылинок абразивного материала после дробеструйной или пескоструйной обработки не влияют на адгезию. Процесс кадмирования [177] предполагает обязательную механическую очистку стальных деталей ( пескоструйная или дробеструйная), причем запрещается дотрагиваться до обработанной поверхности руками: детали переносятся и крепятся к держателям лишь в специальных белых перчатках либо щипцами. [9]
В некоторых случаях установки полностью автоматизированы. Так, в работе [157] описан процесс кадмирования деталей. Детали навешивают на держатель вручную. Крышку камеры закрывают, и оператор нажимает кнопку пуска на контрольном щите. Камера откачивается до требуемого давления, которое автоматически регулируется. Программное записывающее устройство регистрирует давление в течение всего процесса. При достижении давления 6 7 Па автоматически включается высокое напряжение и вращение держателя деталей. Реле времени контролирует продолжительность процессов обработки разрядом и напыления. Температура испарителей автоматически регулируется и контролируется термопарой, укрепленной в одном из испарителей. При завершении цикла испарения электропитание тиглей автоматически отключается, а вакуумный затвор закрывается. После того, как остынут тигли с кадмием, открывается клапан впуска воздуха, а затем специальный клапан очистки камеры, и остатки паров и частиц кадмия выдуваются. После короткого интервала времени камера открывается, и детали снимают с держателя уже вручную. [10]
Благоприятное действие некоторых легирующих элементов, например титана, на снижение наводороживающей способности стали в процессе электролитического кадмирования и цинкования связывают с восстановлением соединений титана водородом, выделяющимся на катоде. Работами Шрайбера механизм снижения наводороживания в процессе кадмирования в присутствии титана объясняется образованием промежуточного слоя окиси титана, препятствующего наводороживанию стали. [11]
Основываясь на результатах исследований Ваграмяна А. Т. и Кудрявцева В. Н., в состав этого покрытия были введены легирующие добавки титана, что позволило значительно повысить его защитные свойства. Благоприятное действие добавок титана 0 4 - 0 6 % может быть объяснено исключением наводороживания стали в процессе кадмирования, так как водород поглощается титаном при последующей термической обработке. [12]
В настоящее время многие ответственные детали авиационных моторов из высокопрочных сталей, детали самолетных шасси подвергаются кадми-рованию. Неоднократные проявления статической водородной усталости кадмированных деталей, приводящие к авариям и катастрофам, послужили толчком для разработки неохруп-чивающих процессов кадмирования после второй мировой войны. Вследствие своего значения для современной техники кад-мирование, особенно его охрупчивающее действие на сталь, изучалось значительно больше остальных покрытий. [13]
Это необходимо учесть в соответствующих стандартных спецификациях, которые рекомендуют проведение термообработки отжигом с целью устранения или уменьшения внутренних напряжений. Так, Британский стандарт 1224: 1970 Электроосаждаемые покрытия никелем и хромом предписывает отжиг для снятия напряжения перед нанесением покрытия в течение 1 ч при 130 - 210 С ( в зависимости от типа стали) или после нанесения покрытия в течение 5 ч при 190 - 210 С, или в течение 15 ч при 170 С, если более высокие температуры сказываются отрицательно на механических свойствах стали. Подобные рекомендации следует выполнять при использовании цинка или кадмия в качестве покрытия изделий из высокопрочной стали. Но в ряде случаев желательно избегать нанесения покрытий методом электроосаждения и использовать металлизацию цинком либо конденсацию паров цинка в вакууме, либо процессы кадмирования, тем самым устраняя возможность выделения водорода. [14]
 |
Испытание на изгиб на разрывной машине.| Схема машины для испытания с постоянной скоростью изгиба для определения водородного охрупчивания проволоки 29 ]. [15] |
Страницы: 1 2