5.12. Коррозионная стойкость комбинированного вибрационного высокоресурсного химико-механического оксидного покрытия
Оксидное покрытие, полученное химическим способом (хим. окс) по ГОСТ 9.306-85, должно обеспечить защиту изделия от коррозии в легких условиях эксплуатации или, при дополнительной защите лакокрасочными покрытиями (хим.окс./лкп), во всех условиях эксплуатации по ГОСТ 15150-69.
Коррозионные испытания вибрационного механохимического оксидного покрытия проводились в условиях периодического смачивания по ГОСТ 3.308-85 «Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы
ускоренных коррозионных испытаний». Сущность метода заключается в ускорении коррозионного процесса чередованием погружения испытуемых образцов в электролит на 10 мин. и высушиванием их на воздухе в течение 50 мин.
В качестве электролита (коррозионной среды) использовали водный раствор хлористого натрия концентрацией 30 г/л. Вода дистиллированию!.
Коррозионные испытания проводились на стенде СИС-46, состоящем из ванн с коррозионной средой и механизма, осуществляющего попеременное погружение в электролит и подъем подвешенных к нему образцов. Конструкция установки обеспечивает полное погружение образцов в электролит в вертикальном положении. Испытания ВиХМОП проводились на образцах размером 50 х 100 мм из алюминия марки АДО и сплавов АМц, Д16, а также на деталях из сплава АЛ9 и профилях из Д16. Для сравнения испытывались образцы из алюминия АДО и сплава АМц, покрытые оксидной пленкой стандартным способом.
Результаты сравнительных коррозионных испытаний представлены в табл. 5.16.
Таблица 5.16
Коррозионные испытания алюминиевых сплавов
| Материал образцов | Покрытия | Характер разрушений | ||||
| 2-й день | 5-й день | 10-й день | 15-й день | 20-й день | ||
| АДО | ВиХМОП | Изменений нет | Цвет плёнки слегка посветлел | Без изменений | Слабое потускнение | Тусклые пятна |
| АМц | Изменений нет | Цвет плёнки светлее | Изменений нет | Потускнение в виде пятен | Отдельные коррозионные точки | |
| Д16 | Без изменений | Цвет плёнки заметно светлее | Отдельные тусклые точки | Тусклые пятна | Общее потускнение, корроз. точки | |
| АЛ9 | Изменений нет | Поверхность серая | Изменений нет | Тёмные пятна | Коррозионные точки | |
| АДО | Хим. окс. (в стационар ной ванне) | Изменений нет | Цвет светлее | Изменений нет | Слабое потускнение | Тусклые пятна |
| АМц | Без изменений | Цвет плёнки светлее | Без изменений | Тусклые пятна | Отдельные коррозионные точки |
Количественные показатели коррозии изучались гравиметрическим способом. Все испытуемые образцы взвешивались дважды на аналитических весах: первый раз с продуктами коррозии и второй - после их удаления.
Продукты коррозии удалялись в водном растворе хромового ангидрида 20 г/л и фосфорной кислоты 35 г/л при температуре раствора 80oC.
Коррозия, отнесенная к единице поверхности ΔM в г/м2, определялась по формуле
)
где т0- масса образца с продуктами коррозии, г; - масса образца после
удаления продуктов коррозии, г; S - исследуемая поверхность, м2.
Соотношение величины потерь от коррозии на сплавах алюминия представлено в табл.5.17.
Таблица 5.17
Потери от коррозии на сплавах алюминия
| Покрытие | Покрываемый материал | Коррозия (потери массы), г/м 2 |
| ВиХМОП | АДО | 0,18 |
| АМц | 0,23 |
| Д16 | 0,26 | |
| АЛ9 | 0,24 | |
| Хим. оке. (стационарная ванна) | АДО | 0,26 |
| АМц | 0,35 |
Скорость коррозии Кк (г/м2ч) вычислялась по формуле
I где т - время испытаний, ч.
Одновременно определялась скорость коррозии образцов, обрабатываемых в растворе модифицированном танином. Сравнительные данные испытаний скорости коррозии в зависимости от состава сплава и способа обработки представлены в табл.5.18
Таблица 5.18
Скорость коррозии образцов, обработанных танином
| Покрытие | Состав раствора, г/л | Покрываемый материал | Скорость коррозии, мг/(м2-ч) |
| ВиХМОП | СгОз - 4,0 | АДО | 0,39 |
| - 3,5 | АМц | 0,50 | |
| Д16 | 0,56 | ||
| АЛО | 0,52 | ||
| СгОз - 4,0 | АДО | 0,24 | |
| - 3,5 | |||
| Танин - 0,5 | |||
| Хим. оке. (стационарная | СгОз - 4,0 | АДО | 0,56 |
| ванна) | Na2 SiF 6 - 4,0 | АМц | 0,75 |
Анализ полученных результатов показывает, что коррозионная стойкость покрытия на алюминии несколько выше, чем на его сплавах. Это можно объяснить состоянием покрываемого материала, гетерогенностью, составом сплава. Эти факторы влияют на толщину и пористость покрытия, от которых прежде всего зависит коррозионная стойкость. Способ покрытия также влияет на толщину и пористость оксидной пленки. Оксидная пленка, полученная в результате виброволнового воздействия, более плотная и менее пористая. Как видно из результатов испытаний, у такого покрытия потери от коррозии на 4452% меньше, чем у покрытия, полученного традиционным способом.
Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что защитная способность вибрационного химикомеханического оксидного покрытия в 1,5 раза выше оксидной пленки, полученной стандартным способом.