Фосфатирование и его альтернатива: эффективность защиты металлов

Фосфатирование как метод увеличения ресурса металлов

Фосфатирование – это способ защиты металлических деталей от коррозии.

Он основывается на создании тонкой пленки толщиной 15-30 микрометров из малорастворимых фосфатов железа, цинка или марганца на поверхности деталей.

Фосфатная пленка имеет пластинчатую структуру и хорошо удерживает консервационные составы и пластичные смазки, которые обладают антикоррозионными свойствами. Это обеспечивает отличную защиту деталей от коррозии и высокую адгезию для покрытий, наносимых на отфосфатированные поверхности.

Рис.1. Фосфатная пленка под микроскопом

Фосфатный слой редко используется в одиночку, так как он может разрушаться в агрессивных условиях и не обладает достаточной механической прочностью.

Технология обработки

Фосфатирование выполняется путем погружения деталей в ряд растворов.

Перед нанесением фосфатного покрытия детали очищаются, обрабатываются кислотой и промываются.

Затем детали помещаются в рабочий раствор, содержащий фосфаты железа и марганца. Могут использоваться дополнительные компоненты, такие как цинк и барий, которые помогают сократить время процедуры и улучшить эксплуатационные характеристики покрытия.

Рис.2. Фосфатирование деталей

В результате взаимодействия металлической поверхности с фосфатами образуется тонкая пленка с кристаллической структурой. Этот процесс может происходить как без нагрева (холодное фосфатирование), так и при температуре до +98 °С.

После промывки и сушки деталь готова к дальнейшему нанесению материалов.

Преимущества и недостатки фосфатирования

Фосфатирование особенно эффективно как предварительная подготовка поверхности перед нанесением различных покрытий, таких как антифрикционные, лакокрасочные и другие.

Пленка, полученная после фосфатирования, улучшает адгезию наложенных покрытий к основе и повышает антикоррозионную защиту.

Однако у фосфатирования есть и недостатки:

• Ограниченный набор подходящих для обработки материалов — например, высоколегированные стали плохо поддаются фосфатированию.
• Трудоемкость процесса, особенно для деталей больших размеров.
• Низкая эффективность без использования дополнительных материалов из-за пористой структуры.
• Низкая прочность и эластичность получаемой пленки.
• Недостаточная стойкость к щелочам, кислотам и соленой воде — пленка под воздействием агрессивных сред постепенно разрушается.

Многие производители оборудования, работающего в коррозионно-активных средах, ищут замену фосфатному покрытию, в частности, из-за трудоемкости его нанесения.

Например, крупные детали нефтегазового оборудования трудно погрузить в емкость с фосфатным раствором в рамках производственного процесса.

Одной из наиболее эффективных альтернатив фосфатированию с точки зрения технологичности нанесения и эксплуатационных характеристик являются антифрикционные твердосмазочные покрытия, которые производит компания «Моденжи» в России.

Антифрикционные твердосмазочные покрытия как эффективная и доступная альтернатива фосфатированию

Антифрикционные твердосмазочные покрытия — это материалы, которые предназначены для увеличения срока службы деталей и обеспечения их смазки.

Они выполняют ряд функций: снижают трение и износ, защищают от коррозии и агрессивных сред, а также придают элементам привлекательный внешний вид.

Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам и технологичному нанесению на разнообразные конструкционные материалы антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY являются отличной заменой фосфатированию.

В зависимости от типа покрытия, оно может наноситься из аэрозольного баллона или с помощью распылительного пистолета. Отверждение покрытий происходит при нагреве в печи или при комнатной температуре.

Одним из самых удобных составов для защиты крупных деталей от коррозии является антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1002 на основе дисульфида молибдена.

Рис.3. Покрытие Modengy 1002 на резьбе

Оно предлагается в аэрозольных упаковках и отверждается за 120 минут при комнатной температуре.

Антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1002 имеет следующие преимущества:

• Высокие антикоррозионные свойства (более 160 часов защиты в условиях ускоренных испытаний в камере соляного тумана по стандарту ISO 9227).
• Может использоваться как ресурсная смазка — не требует обновления на протяжении всего срока эксплуатации деталей.
• Высокая адгезия к основе.
• Работает в условиях повышенной запыленности.
• Широкий диапазон рабочих температур (-210…+320 °С).
• Низкий коэффициент трения.
• Высокая несущая способность.
• Предотвращает скачкообразное движение.