Особенности оксидированного крепежа

Оксидирование — это процесс, при котором металл вступает в химическую реакцию с окислителями из внешней среды. В результате на поверхности металлического изделия образуется тонкая плёнка толщиной до 6 мкм. Этот защитный слой предотвращает дальнейшее окисление металла и защищает его от коррозии. Кроме того, оксидная плёнка служит электроизолятором и создаёт основу для нанесения дополнительных защитных покрытий, таких как смазки, краски или масла.

В естественных условиях окисление металлов происходит медленно, и основным катализатором этого процесса является кислород, содержащийся в воздухе и воде. Однако в промышленности используются различные методы для ускорения оксидирования, такие как термический, химический и метод электролиза.

Термическое оксидирование

Создание оксидной плёнки происходит путём нагрева детали в среде, насыщенной кислородом. Этот процесс осуществляется в специальных печах при определённой температуре: от 300–350 °С для низколегированных сталей и до 700 °С — для высоколегированных.

Для улучшения антикоррозионных свойств, после оксидирования обработанный метиз на несколько минут погружают в масло с температурой 105–120 °C.

Оксидный слой, полученный таким образом, плотно сцепляется с основой, что обеспечивает более надёжную и долговечную защиту метиза от коррозии. Однако высокие температуры могут привести к изменениям в структуре металла, что может ослабить его прочность.

Химическое оксидирование

Этот процесс также известен как холодное чернение (воронение, пассивирование), поскольку в результате на поверхности металла образуется влагоотталкивающая плёнка чёрного цвета толщиной около 3 мкм.

При химическом оксидировании размеры метизов не изменяются (например, сохраняются размеры резьбы и отверстий), что делает этот метод особенно подходящим для обработки крепёжных изделий сложной формы, к которым предъявляются высокие требования по допускам.

Технология химического оксидирования включает поочерёдное погружение метизов в ванны с расплавами окислителей, таких как хроматы или нитраты. После этого изделие может быть дополнительно обработано дегидрирующими растворами и смазано маслом.

Пассивирование проводится при температуре от 30 °C до 100 °C в щелочных или кислотных составах.

Холодное чернение подходит для различных типов сталей: углеродистых, легированных и конструкционных. Покрытие, полученное таким способом, обладает эффективными противозадирными свойствами и не влияет на твёрдость изделия. Однако оно менее прочное, чем плёнка, которая образуется при термическом оксидировании.

Электрохимическое оксидирование

Анодирование — это ещё одно название технологии, которая схожа с химической обработкой, но имеет одно отличие: через деталь, погружённую в электролитический раствор, пропускают электрический ток. В результате на поверхности болта или гайки образуется прочная оксидная плёнка, которая защищает изделие от коррозии и придаёт ему приятный внешний вид.

Особенность электрохимического оксидирования заключается в том, что защитный слой, полученный в результате реакции раствора с металлом, проникает глубже в структуру детали, обеспечивая лучшее сцепление по сравнению с другими методами. Такая плёнка очень устойчива к отслоению, значительно продлевает срок службы защитного покрытия, а также повышает его термостойкость и электроизоляционные свойства.

Вывод

С точки зрения технологии и результата, оксидирование похоже на фосфатирование. В обоих случаях на поверхности детали образуется тонкая плёнка из окислов самого металла.

В зависимости от метода получения покрытия (электролиз, термический или химический), свойства метиза могут различаться: отличаться твёрдостью, стойкостью к коррозии и механическому истиранию. Оксидные и фосфатные плёнки хорошо взаимодействуют с низколегированными металлами, образуя с ними единую структуру, и служат надёжной основой для сцепления со смазкой, защитными и декоративными покрытиями.

Ещё одно преимущество оксидных и фосфатных плёнок — их небольшая толщина. При нанесении они не изменяют размеры крепежа, поэтому посадочные места и диаметры резьбовых метизов после обработки остаются неизменными, а при монтаже покрытие не стирается.

Общий минус оксидных и фосфатных плёнок — их пористость, из-за которой кислород может контактировать с металлом.

Болты и гайки, обработанные таким образом, хорошо подходят для использования в относительно лёгких условиях. Однако если речь идёт об ответственных соединениях, требуется более надёжная защита крепежа.

Чтобы увеличить срок службы таких метизов, их смазывают минеральным маслом или покрывают гидрофобными органическими или неорганическими составами, в том числе из других, более устойчивых к коррозии металлов.

Чтобы узнать больше информации по теме “Особенности оксидированного крепежа”, читайте нашу статью на Дзене.