ШЕРАРДИЗАЦИЯ, ЛУЖЕНИЕ, МЕТАЛЛИЗАЦИЯ
Среди применяемых средств защиты стальных деталей от коррозии заслуживает внимания метод ш е р а р д и з а ц и и.
Этот метод по характеру аналогичен цементации. Подлежащие обработке детали укладывают в стальной контейнер, наполненный размельченным до пыли цинком, контейнер герметически закупоривают и помещают в специальные печи, обеспечивающие равномерное нагревание. В печи контейнер должен медленно покачиваться или вращаться. Температура нагрева зависит от чистоты цинковой пыли и может доходить до 450°, но наилучшей температурой нагрева считается 350—375°.
Толщина получаемого слоя 7—19 р. Продолжительность операции— до 3 час.
Перед шерардизацией детали проходят пескоструйную очистку или протравку.
Положительным качеством шерардизации является то, что слой покрытия толщиной от 7 р совершенно не изменяет формы изделия и обладает большой твердостью.
Л у ж е и и е сравнительно мало применяют вследствие того, что трудно получить пленку олова, достаточно предохраняющую изделия от коррозии, и вследствие дороговизны олова. Лужение в основном применяют для покрытия концов электрических проводов и заплетки тросов.
Олово наносят или путем погружения детали в расплавленный металл или электролитическим путем. Первый способ наиболее распространен.
Металлизация. Нанесение металлических пленок методом распыления (ш о о п и р о в а н и е) для покрытия как металла, так и неметаллических материалов: дерева, ткани и т. д., применяют в самолетостроении сравнительно редко.
Покрытие наносят путем пульверизации расплавленного. металла с помощью сжатого воздуха или другого газа.
В аппарате для металлизации (фиг. 159) металл в виде проволоки подается роликами 7, приводимыми во вращение воздушной турбинной 2, в трубку 3, где он плавится в ацетилено-кислородном пламени и в виде мельчайших пылинок выбрасывается сжатым воздухом из сопла 4. Пылинки расплавленного металла, накладываясь на подготовленной поверхности, образуют пленку, толщина которой может быть разной, начиная от 0,01 мм и выше, причем в дальнейшем слой может подвергаться механической обработке. Металлизация допускает покрытие полотна, кожи, резины ит. д. и позволяет очень точно регулировать количество наносимого на поверхность металла. В качестве материала для покрытия применяют сплав ЦАГИ, кадмий, алюминий, цинк. Средний привес на 1 м2 покрытия алюминия 65 г, цинка 128 г, сплава ЦАГИ 144 г.
Диаметр проволоки берется от 1 до 2 мм, давление в аппарате колеблется от 1 до 4,5 am. Расстояние сопла от покрываемой поверхности — от 60 до 100 мм. Расход кислорода на 1 кг покрываемого материала колеблется от 250 до 350 л/кг.
Расход ацетилена на 1 л кислорода — от 214 л.
Процесс шоопирования сравнительно дорогой, поэтому выте:- няется металлизацией Линника и Каца, аппарат которых основан на тех же принципах.
Помимо перечисленных методов для предохранения от коррозии широко применяют так называемое протектирование, т. е. к основной металлической конструкции присоединяется пластина другого металла, более электроотрицательного, чем металл основной конструкции, чтобы при коррозии разрушался протектор, а не основная конструкция.
Этот метод применяют в гидросамолетах, присоединяя к металлическому редану и поплавкам протекторы более анодные, чем основной металл.
При нанесении защитных покрытий необходимо во всех случаях* особенно тщательно подготовлять поверхности детали с целью очистки! их поверхности от жира, окислов и загрязнений. Подготовка бывает! механическая и химическая.
К механической подготовке поверхности относятся: обдувание 1 песком или металлическими опилками, крацевание, шлифование, 1 полирование.
Обдувание песком или металлическими опилками произво — а дится с помощью пескоструйных аппаратов (см. фиг. 130 и 131). Песко — I струйные аппараты должны иметь загрузочный бункер для песка или опилок, инжекционный аппарат, куда подается сжатый воздух под давлением 4—б am, и шланг с соплом для направления струи, на деталь.
Перед загрузкой песка или металлических опилок в аппарат их просушивают и тщательно просеивают.
При к р а ц е в а н и и изделие очищают металлическими щетками. ,
Шлифование производится на деревянных кругах, обтянутых замшей, натертой маслом и посыпанной более или менее крупным, наждаком, или на войлочных кругах с более или менее тонким; наждаком или с тонко измельченным крокусом.
Для шлифования большого количества изделий массового потребления применяют вращающиеся барабаны с насыпанными стальными :шариками диаметром 1—1,5 мм.
Полирование служит для окончательной очистки предме — 1 тов. Оно производится на мягких войлочных, суконных или фланеле — ; вых кругах, с венской известью или крокусом в порошке.
Г лянцевание применяют для отделки поверхностей с нанесенным на них покрытием. Глянцевание производят кругами из сукна или фланели, с сухой венской известью (смесь мела с гашеной известью).
К химическим методам подготовки поверхности относятся: обезжиривание, травление, декапирование.
При обезжиривании с поверхности детали удаляют жиры с помощью органических и щелочных растворителей. К органическим растворителям относят: бензин, керосин, трихлорэтилен, дихлорэтан и т. д., которые омыляют жиры, а к щелочным: каустическую соду, поташ, углекислый натрий, углекислый калий.
Черные металлы обезжиривают обычно, в 10%-ном растворе каустической соды, нагретом до 50—60°, для алюминиевых же сплавов при подготовке их к анодной поляризации применяют состав, содержащий 5% Na2PH04, 12% Н20, 1% NaOH и 3% жидкого стекла.
Электрохимическое обезжиривание выгоднее применять для обработки алюминиевых и магниевых сплавов. В стальных деталях электрохимическое обезжиривание вызывает так называемую «водородную хрупкость» из-за проникновения водорода в межкристаллические пространства.
Электролитом служит 20%-ный раствор щелочи. Иногда к нему добавляют трифосфат натрия (Na3P04) в количестве 10—15% от количества щелочи.
Травление, которому подвергают детали после обезжиривания и промывки, служит для удаления с поверхности изделия окислов. Травление обычно производят в 10—20%-ном растворе серной или соляной кислоты. Цветные металлы травят в смеси серной, соляной и азотной кислот.
Декапирование состоит в удалении тончайших окисных слоев, образующихся на металле между различными стадиями обработки.
Декапирование применяют перед покрытием как завершающую стадию подготовки поверхности. Ванна для декапирования состоит из 1—2%-ного раствора серной, лимонной или винной кислоты; детали в нее погружают на 7—10 сек.
Особое место в самолетостроении занимает окончательная наружная отделка поверхностей (грунтовка, окраска, лакировка, полировка и т. д.). Окончательная наружная отделка самолета имеет не только декоративное значение, но и сильно — влияет на полетные качества самолета, а, кроме того, часто определяет его долговечность и возможность эксплоатации в различных климатических условиях.
Ввиду специфичности вопроса он будет детально освещен в специальной книге.