Коррозионная защита при высоких температурах

Для деталей, работающих при высоких температурах, производится защита металла (основного конструкционного материала) как металлическими покрытиями, так и окислами. При этом, в зависимости от температуры, может происходить процесс насыщения поверхности покрываемой детали материалом покрытия, как при алитировании. Иногда используют термин для таких процесс «алитирование напылением».

А) Алитирование напылением.

Этот процесс применяют там, где детали из стали необходимо защитить от образования окалины при высоких температурах эксплуатации, а изготовление деталей из жаропрочных сталей экономически не выгодно. Процесс алитирования основан на том, что при 8000С алюминий диффундирует в сталь и образуется сплав железо-алюминий. Таким образом, между алюминиевым покрытием на поверхности и сталью основы образуется промежуточный переходной слой. Этот слой и несёт основные защитные свойства. На поверхности образуется прочная жаростойкая плёнка из окиси алюминия, препятствующая проникновению кислорода в сталь.

Б) Коррозионная защита при высоких температурах окислами металла.

При температурах более 10000С алитирование не обеспечивает длительную эксплуатацию. Здесь следует использовать оксидные материалы. В основном используются окись алюминия, окись циркония и силикат циркония. Температура плавления окиси циркония 24800С. Силикат циркония имеет аналогичные свойства коррозионной защиты при высоких температурах, а также особенное сопротивление действию кислот и щелочей. Кроме всего прочего, защитные слои из керамики прекрасно защищают от кавитации и эрозии в сочетании с высокими электроизоляционными свойствами.

Коррозионно- и эрозионностойкие комбинированные покрытия (кратко К-Н-К)

Если на деталь воздействуют одновременно коррозия и знакопеременные нагрузки, то прочность цинка и алюминия сильно уменьшаются. В этом случае часто выбирают для покрытия легированные металлы такие, как 13-17% хромистая сталь или нихром, и пропитывают эти покрытия двух компонентными эпоксидными составами с низкой вязкостью. Эпоксидка должна гарантированно проникнуть в поры и капилляры покрытия, полностью их заполнить, и тем самым также укрепить металлическое покрытие. Затем на поверхность покрытия наносится толщиной 100-200 мкм двух компонентный эпоксидный состав с необходимым цветом для выравнивания шероховатости металлического слоя и дополнительной защиты от химического и механического воздействия.

Комбинированные покрытия обычно имеют толщину 250-350 мкм и вес 1,5-2 кг/м². При необходимости они могут быть тоньше или толще. Образование под такими покрытиями коррозии или бактерий невозможно. После твердения эпоксидки эти покрытия становятся биологически чистыми. Введение в эпоксидку различных неметаллических наполнителей, например, таких как базальт, карбид кремния, корунд, существенно улучшает механические износостойкие свойства.

Комбинированные покрытия имеют хорошую стойкость к растворённым неорганическим кислотам, щелочам и минеральным маслам, растворам солей, морской воде, сточным водам, моющим средствам на основе, жирам, бензину и т.д., при температуре до 1800С. Также хорошая морозостойкость и стойкость при запотевании.

Как химически высокостойкое покрытие эффективно применяется в химической промышленности, для очистных сооружений, на атомных электростанциях, и бумажной и сахарной промышленности, для защиты различных металлоконструкций в агрессивной промышленной атмосфере.

Покрытие наружной поверхности спутниковой части ракетоносителя окись циркония/окись кальция 97/3, толщина покрытия около 1,0 мм