Металлическим покрытием

6) сравнение коррозионной активности сред по отношению к одному или нескольким металлическим материалам;

К металлическим материалам относятся металлы и их сплавы. В природе примерно четыре пятых всех элементов приходится на долю черных и цветных металлов.

86. Михайлов—Михеев П. Б.: Справочник по металлическим материалам турбино- и моторостроения. М.—Л.: Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1961. 838 с.

1. Улыбин С. Д. Феноменологическая термомеханика равновесных Процессов. В сб. «Синергетика. Новые технологии . получения и свойства металлических материалов». Тезисы докладов II Всесоюзного симпозиума по перспективным металлическим материалам. Москва, 1991 г. с. 88.

ния Е. О. Орована 1382, 383] и Дж. Р. Ирвина [354, 355]. Эта концепция явилась крупным вкладом в процесс перехода от идеального материала в схеме Гриффитса к реальным металлическим материалам. Благотворность этой концепции объясняется тем, что разрушение реальных конструкций практически всегда происходит квазихрушшм образом — макрохрупкий излом содержит значительные остаточные деформации вблизи поверхности разрушения. Таким образом был открыт путь применения теории разрушения Гриффитса к решению инженерных проблем. Энергия Г обеспечивает существование твердого тела как единого целого, а при образовании новых поверхностей (из начального разреза) можно считать, что энергия Г имеет поверхностную природу н поэтому

К металлическим материалам относятся черные металлы (чу-гукы и стали), сплавы цветных металлов (бронзы, латуни, баббиты), легкие сплавы (алюминиевые и магниевые), биметаллы. Черные металлы являются основными машиностроительными материалами. Они сравнительно дешевы, обладают высокой прочностью. Сплавы цветных металлов дороги, но имеют высокие антифрикционные свойства, хорошо обрабатываются резанием. Легкие сплавы (силумин, дюралюминий и др.) имеют малую плотность и обладают хорошими литейными свойствами.

К неметаллическим материалам относятся пластмассы (текстолит, винипласт, древеснослоистые пластики, пластики и др.), металлокерамические материалы, резина, графит и др. Обладая рядом ценных свойств, легкостью, прочностью, тепло- и электроизоляцией, .стойкостью против действия агрессивных сред, фракционностью или антифрккционностью и т. д., пластмассы находят в машиностроении все большее распространение. Технико-экономическая эффективность применения пластмасс в машиностроении

31. Михайлов-Михеев П. Б. Справочник по металлическим материалам турбинно- и моторостроения. М.—Л., Машгиз, 1961. 838 с. с ил.

Рассмотренные принципы синергетики и основные простейшие подходы описания эволюции открытых систем полностью применимы к металлическим материалам, испытывающим различные эксплуатационные воздействия. Наличие в материале основного аккумулятора энергии в виде пластически деформированной зоны предразрушения до зарождения трещины и в вершине трещины при ее распространении обеспечивает устойчивое поведение материала вплоть до начала нестабильности. Сохранение устойчивого поведения материала при внешнем воздействии на стадии распространения трещины в течение значительного периода эксплуатации конструкции служит основной причиной тщательного анализа роли внешних условий воздействия, влияющих на устойчивость системы, что может вызвать процесс быстрого окончательного разрушения. На базе синергети-ческого анализа появляется возможность управлять процессом эволюции состояния металла или элемента конструкции в условиях многопараметрического эксплуатационного воздействия и поддерживать устойчивость его поведения с развивающейся трещиной (поведения системы), по крайней мере, в период между двумя соседними эксплуатационными проверками с помощью методов неразрушающего контроля.

К композиционным металлическим материалам слоистого строения относятся биметаллы и многослойные плакированные металлы.

Предлагаемая работа не ставит своей задачей проанализировать все многообразие условий фрикционного воздействия, приводящего к износу. В ней с позиций усталостных представлений рассматриваются некоторые результаты исследования закономерностей структурных изменений поверхностных слоев при трении, причем, предпочтение отдается металлическим материалам, работающим в обычных условиях. На взгляд автора, такое рассмотрение является целесообразным и актуальным, так как может послужить основой для распространения на общепринятые «неусталостные» виды износа существующих аналитических зависимостей, базирующихся на

Биметаллы. Кроме перечисленных металлов и сплавов распространение получили биметаллы и полиметаллы, состоящие соответственно из двух или нескольких различных по химическому составу металлов или сплавов, не образующих между собой сплава или химического соединения. Биметаллы получают различными технологическими способами: отливкой, пайкой, сваркой, металлическим покрытием, плакированием, прокаткой и др.

Срок службы антикоррозионной бумаги УНИ зависит от ряда факторов, наиболее важными из которых являются: тщательность подготовки поверхности металлоизделия к консервации, соответствие упаковочного материала нормативно-технической документации (количество ингибитора в бумаге, физико-механические показатели материала, его влагопрочн ость и паропроницаемость), наличие барьерного покрытия и его вид, а также условия последующего хранения и транспортировки. В табл. 27 представлены средние значения сроков хранения упакованных в антикоррозионную бумагу УНИ металлоизделий в зависимости от вида барьерного покрытия и степени коррозионной агрессивности атмосферы согласно СТ СЭВ «Коррозия металлов. Классификация коррозионной агрессивности атмосферы» (легкие сроки хранения — Л, средние — С, жесткие — Ж, очень жесткие — ОЖ), применительно к стали и чугуну, стали с неметаллическим неорганическим покрытием, а также стали и чугуну с металлическим покрытием (никелевым, хромовым — без подслоя меди).

Необходимо рассматривать не только реакцию между окружающей средой и металлическим покрытием, но и реакцию, которая происходит, когда воздействию окружающей среды подвергается гальваническая пара. При этом из-за пористости, дефектов покрытия, механического повреждения или в результате коррозии покрытия не обеспечивается защита основного металла. Если при воздействии определенной среды покрытие служит катодом по отношению к основному металлу, то образуются малый анод и большой катод, что приводит к интенсивной коррозии, сосредоточенной на малой площади. При дальнейшей коррозии соотношение площадей анод —катод существенным образом не изменяется, поскольку покрытие не корродирует 50

— в присутствии электролита (в том числе обрабатывающего раствора) вступать в реакцию с основным металлом или металлическим покрытием, вызывая поверхностную коррозию или образуя нерастворимые продукты, которые в дальнейшем выпадают на поверхности;

Для того чтобы покрывающий металл полностью распространялся на поверхности и между покрытием и основным металлом было равномерное соединение, необходимо удалить окисную пленку. Тогда расплавленное металлическое покрытие полностью закроет основной слой; это достигается с помощью флюса. Флюс при плавлении растворяет любую окись на поверхности основного материала, очищая таким образом поверхность, которая смачивается расплавленным металлическим покрытием. Остатки окислов в расплавленном металле, находящемся в ванне, также поглощаются. В этих условиях может происходить полное покрытие основного металла.

При использовании пластмасс в качестве основы для изделий с металлическим покрытием инертность и отсутствие электропроводимости мешают им вступать в какую-либо коррозионную реакцию. Следовательно, внешний вид изделий пострадает в намного меньшей степени, чем металлических изделий с таким же покрытием, где образуются продукты коррозии основного металла и покрытия. Это открывает возможности для получения удовлетворительных эксплуатационных качеств пластмассовых изделий с более тонкими металлическими покрытиями по сравнению с требуемыми для металлических изделий.

адгезии покрытия, если во время обработки не были предприняты особые меры предосторожности. Зачастую необходимо вначале нанести грунтовое покрытие из мягкого пластичного металла (например, меди) минимальной толщиной 20 мкм, а затем применить противокоррозионное покрытие. Пластичное грунтовое покрытие воспримет тепловые напряжения и позволит сохранить необходимую адгезию. При замене металлов пластмассами, обладающими более низкой механической прочностью, требуется предусмотреть некоторые изменения конструкции. Кроме того, пластмассы имеют ниакую ударную прочность. Из-за этого может произойти преждевременный выход из строя изделия, если в местах значительных углублений образуются трещины на металлических покрытиях (например, грунтовых покрытиях хромом). По этой причине может возникнуть необходимость вносить поправки в конструктивные параметры изделий из пластмассы с металлическим покрытием.

Противокоррозионная защита, создаваемая металлическим покрытием, зависит от множества факторов. Каждый из этих факторов должен быть рассмотрен отдельно и по отношению друг к другу, так как их общее действие может изменяться в зависимости от взаимного влияния отдельных факторов. Необходимо рассматривать следующие параметры:

Отказ элементов, испытывающих нагрузки при сборке или эксплуатации, может произойти, если покрытие подвержено коррозии под напряжением (как, например, медь или медные сплавы в условиях аммиачной среды). Основной металл, подверженный коррозии под напряжением, может быть полностью защищен соответствующим металлическим покрытием. С этой целью, например, на сплавы алюминия высокой прочности наносят покрытие из чистого алюминия или цинка. При динамических нагрузках, вызывающих изгиб детали, хрупкое покрытие может разрушиться, и основной металл в дальнейшем окажется незащищенным. Так, под действием изгиба (например, в автомобильных бамперах или дисках втулок) толстослойное хромовое покрытие получит трещины, которые затем распространятся до основного слоя стали, разрушая подслой никелевого покрытия.

излучения металлическим покрытием) до момента достижения предельной толщины, после чего будет обнаружено только постоянное минимальное фоновое излучение от металлического покрытия. В обоих методах предельная толщина, которая может быть измерена, зависит от атомного числа металла покрытия, а кривые зависимости интенсивности от толщины асимптотически приближаются к оси толщины покрытия. Калибровка должна быть выполнена с использованием эталонов известной толщины с тем же сочетанием покрытия и основного материала, что и в испытываемом материале.

Связь между тщательно нанесенным металлическим покрытием и основным материалом, носящая химический и металлографический характер, как правило, обладает такой высокой прочностью, что практически вряд ли возможна потеря адгезии. Исключения наблюдаются в случае напыляемых металлических покрытий, где связь имеет чисто физическую природу и вызвана механическим сцеплением между шероховатой поверхностью основного материала и напыленным металлом, при нанесении металлических покрытий на пластмассы, когда обеспечивается недостаточная физико-химическая связь с металлом, а также в некоторых химически осаждаемых металлических покрытиях и в большинстве покрытий, получаемых химической пассивацией, где создается только слабая химическая связь.