Коррозионная защита внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем вакуумно-диффузионным хромированием
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ается равновесная концентрация хрома 15,7% при температуре процесса 1150С в течение 30 мин.
Таким образом, формирование диффузионного слоя происходит в направлении увеличения концентрации хрома в твердом растворе: в начале - на основе у фазы, а после у превращения - на основе ? - фазы, а в противоположном направлении путем увеличения в диффузионном слое концентрации хрома.
В этой связи и рост диффузионного слоя происходит в двух направлениях: от границы раздела металл - адсорбционный слой в сторону конденсированного слоя и в направлении сердцевинных зон образца.
Выбор метода получения покрытий из коррозионностойкой стали, зависит от ряда факторов: толщины покрытия и требований к его качеству, свойства металлизируемой продукции, экономической эффективности.
В этом случае качество покрытий выше, а энергозатраты на производство единицы массы покрытия существенно меньше, чем при других методах нанесения. Кроме того, специфические условия осаждения в вакууме (необходимость соблюдения вакуумной гигиены) способствуют решению такой важной народнохозяйственной задачи, как защита окружающей среды от загрязнения.
Из выше изложенного материала можно сделать вывод, что наиболее эффективный способ это способ вакуумно-диффузионного хромирования, который позволяет получить качественные покрытия с высокой адгезией и сократить время процесса до 7 часов, так как вакуум облегчает перенос диффундирующего элемента к поверхности изделия.
1.3 Особенности нанесения покрытий на трубы малого диаметра
Правильно выбрать наиболее эффективное защитное покрытие для тех или иных условий эксплуатации сложная задача, которую можно успешно решить, учитывая:
.основные физико-химические, механические и коррозионные свойства отдельных защитных покрытий;
2.условия эксплуатации покрытия (состав коррозионной среды, температуру, давление, скорость ее перемещения и др.);
.экономическую эффективность от применения рекомендуемого покрытия в условиях промышленной эксплуатации.
Использование изделий с металлическими покрытиями без учета указанных выше факторов в ряде случаев может принести только вред. [15]
Известны защитные металлические покрытия, обеспечивающие надежную защиту изделий от коррозии в атмосфере, воде, кислотах, щелочах и некоторых других средах. Чтобы правильно выбрать покрытие для изделий, работающих в особых средах и условиях эксплуатации (например, в среде, содержащей несколько коррозионных агентов), необходимо провести коррозионные испытания.
Для правильного выбора металлических покрытий следует вкратце познакомиться с основными физико-химическими условиями и методами образования металлических покрытий.
При гальваническом способе изделия, на которые необходимо нанести покрытие, помещают в электролит, содержащий ионы осаждающегося металла, и соединяют с отрицательным полюсом источника постоянного тока (катодом); анодами служат пластины или прутки из того металла, которым покрывают изделие (в отдельных случаях применяют нерастворимые аноды). Нанесение гальванических покрытий осуществляют в стационарных ваннах или специальных полуавтоматических и автоматических установках. Не рассматривая подробно механизм разряда ионов на катоде и аноде, укажем лишь, что катодный и анодный процессы при электролитическом осаждении металлов происходят в первом приближении последующей схеме:
Мn' + ne>М (катодный процесс); M - ne>Мn' (анодный процесс).
Под воздействием электрического поля катионы Мn' двигаются по направлению к катоду, а анионы по направлению к аноду. На электродах ионы разряжаются и превращаются в нейтральные атомы или группы атомов. На катоде в этом случае выделяется металл или водород, а анод растворяется или на его поверхности выделяется кислород. Гальванические процессы, как правило, протекают при сравнительно невысокой температуре (15-70С).
Применение гальванического способа нанесения металлического покрытия на трубы целесообразно, если необходимо нанести на наружную и внутреннюю поверхности покрытия различной толщины. Если требуется нанести покрытие только на внутреннюю или наружную поверхности, а также при необходимости нанести покрытие на тонкостенные трубы, когда применение других методов (диффузионного и др.) осуществляемых при сравнительно высоких температурах, может вызвать сильную деформацию труб. Гальванический способ эффективнее других при нанесении покрытий из металлов с высокой температурой плавления меди, никеля, серебра, золота. Ограниченное применение этого способа в трубной промышленности в определенной мере связано с трудностями нанесения металлических покрытий на внутреннюю поверхность труб большой длины и не всегда с достаточной его производительностью.
В последние годы увеличивается спрос на трубы из тугоплавких металлов (тантала, вольфрама, молибдена и др.), получение которых методом пластической деформации весьма трудоемко и дорого. Одним из рациональных способов получения таких, труб является электроосаждение из расплавленных солеи соответствующих металлов на специально подобранную и подготовленную металлическую цилиндрическую подложку.
При достижении необходимой толщины покрытия подложку вытравливают в растворе смеси кислот, не действующих на покрытие, и получают трубу необходимых размеров.
Все более широкое распространение в промышленности получает химический (без наложения тока) метод п?/p>