1.3.Опыт создания и применения покрытий с химическим воздействием для получения высокоресурсных изделий

Анализируя процессы, проходящие на поверхности металла в результате воздействия внешних факторов, Р. Шрадер [165] отметил, что в твердых телах под действием внешних сил происходят также внутренние химические изменения.

машин и механизмов. Чтобы вызвать химическое превращение, иногда достаточно крайне слабого механического воздействия, например, взрыв йодистого азота происходит при легком поглаживании поверхности кристаллического порошка гусиным пером.

Химические реакции, вызываемые или поддерживаемые подводом механической энергии, являются предметом изучения химико-механических покрытий. Вибрационные процессы, создающие механическую энергию и влияющие на течение химических превращений в полной мере отвечают задачам химико-механической обработки [118].

Процесс химико-механического [6;7;153;167и др.] нанесения покрытий впервые был применен взамен горячего и электролитического цинкования для высокопрочных высокоресурсных крепёжных изделий. Сущность этого метода заключается в том, что для нанесения покрытия предварительно очищенные крепёжные изделия совместно с кварцевым песком и цинковым порошком загружают во вращающийся барабан, который помещают в нагретую печь и выдерживают при 650-680 К в течение 1-5 часов. Кварцевый песок смягчает удары изделий при вращении барабана. Вследствие трения смеси песка и цинковой пыли покрытие получается равномерным. Покрытие содержит до 11 - 14% железа и обладает высокой коррозионной стойкостью в агрессивных условиях [148]. Однако затраты при нанесении покрытия этим способом велики, поэтому широкого применения в промышленности он не получил [168].

С целью решения проблемы водородной хрупкости оцинкованных высокоресурсных изделий, прежде всего из высокопрочных сталей, повышения коррозионной стойкости, а также улучшения экологической обстановки фирмой «Minneseta mining and manufacturing» (США) разработан механический способ цинкования, который заключается в холодной сварке пластичного металла с металлической основой покрываемого изделия под действием механической энергии [187;209].

вместе со стеклянными шариками, порошком металла покрытия, активаторами и водой загружают в многогранный барабан, приводимый в сложное движение - вращение со встряхиванием. Под действием возникающих толчков частицы наносимого металла вбиваются в поверхность изделий стеклянными шариками. Равномерное распределение металлического порошка на поверхности изделий обеспечивается активаторами - смесью, состоящей из кислотных агентов, противопенных и диспергирующих добавок, поверхностно-активных веществ. Этот метод позволяет покрывать стальные изделия цинком, кадмием, оловом толщиной 10-12 мкм. Продолжительность процесса, включая все виды предварительной обработки, составляет 40-55 мин .