Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Хлористый цинк. Наиболее широкое применение в качестве флюса при пайке легкоплавкими припоями на свинцовооловянной основе имеет водный раствор хлористого цинка. Концентрация раствора хлористого цинка, применяемого для флюсования, колеблется в пределах от 20 до 50%. Флюсующий раствор поставляется химической промышленностью в готовом разведенном виде по ГОСТ. В случае необходимости раствор приготовляется из кристаллического хлористого цинка.
Иногда раствор хлористого цинка приготовляют непосредственно растворением цинка в соляной кислоте. Этот процесс обычно называют травлением, поэтому раствор хлористого цинка иногда называют травленой кислотой.
Для травления кислоты в ванну с кислотоупорной футеровкой осторожно загружают слитки цинка и медленно (во избежание бурной реакции) заливают их соляной кислотой. Чтобы избежать переливания раствора через края ванны во время реакции, необходимо уровень кислоты поддерживать не выше 3/4 глубины ванны.
При растворении цинка в кислоте выделяется значительное количество газообразного водорода, поэтому при выполнении этой работы помещение должно хорошо вентилироваться; во избежание взрыва вход с огнем в помещение, где производят приготовление флюса, не допускается.
После окончания растворения цинка в кислоте, что определяют по прекращению выделения пузырьков водорода, полученный раствор хлористого цинка отстаивается в той же ванне до прозрачности. Прозрачный раствор перекачивают во вспомогательную ванну для осаждения ионов серной кислоты хлористым кальцием. Остающийся на дне ванны шлам промывают на ситах и отмытые куски металлического цинка снова используют для приготовления флюса.
Раствор хлористого кальция для осаждения во флюсе ионов серной кислоты приготовляют в отдельном гуммированном бачке путем обработки негашеной извести соляной кислотой. Полученный при этом раствор хлористого кальция должен иметь концентрацию около 45%. После прибавления хлористого кальция в раствор хлористого цинка смесь хорошо перемешивается и отстаивается в течение 24 час. Затем проверяют химический состав, и хлористый цинк перекачивается в бак для повторного отстаивания, после чего он готов к употреблению.
Готовый хлористый цинк должен иметь следующий химический состав: а) окиси кальция — не более 1 г/л; ) ионов серной кислоты — не более 2 г/л; в) свободной соляной кислоты — не более 6 г/л; г) свинца — следы; Д) окиси железа — не более 4 г/л; е) удельный вес флюса в пределах 1,45—1,56.
Качество паяного шва и главным образом его герметичность в значительной мере зависят от чистоты применяемого флюса, поэтому исходные материалы для приготовления флюса должны иметь минимальное количество примесей, особенно ионов серной кислоты.
Как мы уже видели, при распадении хлористого аммония образуется соляная кислота, повышающая активность флюса, и атомарный водород, являющийся сильным восстановителем. Добавка к хлористому цинку небольших количеств нашатыря делает смесь более легкоплавкой. В качестве флюса обычно применяют смесь эвтектического состава, состоящую из 73% (мол.) ZnCl2 и 27% (мол.) NH4Cl. Смесь солей такого состава плавится при температуре 228°.
Иногда количество нашатыря берется несколько меньше. Во флюсы, применяемые при паянии алюминия, вместо нашатыря добавляют фтористый натрий. Иногда при паянии легкоплавкими припоями вместо жидких применяются пастообразные флюсы, содержащие, кроме хлористого цинка и нашатыря, канифоль и другие компоненты.
Антикоррозионные бескислотные флюсы. В том случае, когда необходимо избежать возможности попадания в паяное соединение коррозионно-активного флюса, пользуются флюсами, не вызывающими коррозии паяемых металлов; такие флюсы часто, хотя и не совсем точно, называют бескислотными флюсами.
К бескислотным флюсам относятся различные органические вещества — канифоль, жиры, масла и т. п. Широкое распространение, главным образом для пайки меди, получила канифоль как в твердом состоянии, так и в виде спиртового или скипидарного растворов. Остатки канифольного флюса на паяном соединении не проводят электрического тока, не поглощают влаги и не вызывают коррозии места пайки. Эти свойства канифольного флюса обеспечили ему широкое применение в электро- и радиотехнике.
Канифоль относится к слабо-активным флюсам, поэтому при ее применении паяемое соединение перед пайкой необходимо тщательно зачистить.
При паянии с применением канифоли следует избегать перегрева места пайки, так как при перегреве канифоль легко обугливается и теряет свои флюсующие свойства. Чтобы избежать этого, желательно канифоль наносить не на паяльник, а непосредственно на место пайки после разогрева его. Среди более сложных бескислотных флюсов известны канифольные флюсы, содержащие солянокислый анилин.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
