ChChươương 7ng 7BBảảo vo vệệ kim lokim loạại trong các môi i trong các môi trtrườườngngPHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ KIM LOẠI TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC NGỌTNước sông là những dung dịch muối ,vì vậy quá trình ăn mòn trong nước sông là quá trình khử phân cực oxy. Các kết cấu công trình thủy lợi bằng kim loại như cửa cống, thuyền , ca nô, xà lan thường bị ăn mòn rất mạnh. Vùng kim loại bị thấm ướt theo chu kì thì bị ăn mòn mạnh hơn vùng ngâm nước hoàn toàn.• Tăng tốc độ chuyển động của nước thì làm tăng lượng oxy hòa tan trong nước . Nhưng trong nước sông mà hàm lượng anion Cl-, SO42-cao thì thực tế hiện tượng tự thụ động hóa của kim loại rất khó xảy ra. Do đó tăng tốc độ chuyển động của nước thì làm tăng tốc độ ăn mòn điện hóa.• Các kết cấu kim loại làm việc trong nước , ngoài tác dụng áp lực của nước còn có thểchịu tải trọng động như kết cấu cửa đập , cửa cống, trục và cánh bơm, cánh tua bin, cáp thép …trong các trường hợp này kim loại bị phá hủy do ăn mòn mỏi.• Hàm lượng ion Cl- trong nước sông càng lớn thì độ bền mỏi của kim ,loại càng nhỏ.Giới hạn bền mỏi của thép CT3 và M16 dùng trong các công trình thủy lợi giảm đi 2 lần, trong nước biển thì giảm đi 4 lần hoặc lớn hơn.BIỆN PHÁP CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC NGỌT• Kết cấu hợp lí• Tránh tạo vùng đọng nước trong các kết cấu , cốgiảm các kết cấu ghép bulong, đinh tán thay bằng kết cấu hàn . mở rộng việc sử dụng các chi tiết ống hoặc hình hộp thay cho thép góc.• Sử dụng thép hợp kim thích hợp• Để nâng cao khả năng thụ động của thép trong môi trường chứa hàm lượng ion Cl- cao , người ta pha vào thép các nguyên tố như : Mo, V hoặc dung các hợp kim trên cơ sở titan. Ziriconi, tantan,niobi…• Đối với các kết cấu làm việc lâu dài trong nước của cửa đập có khẩu độ áp lực lớn , người ta thường dung thép hợp kim thấp chứa niken, silic, crom… có độ mòn mỏi cao hơn thép cacbon• Bao phủ kim loại hoặc phi kimBao phủ kim loại thường dùng nhất là tráng kẽm .Bao phủ phi kim thường là sơn, người ta dùng kẽm là chất độn cho sơn chống ăn mòn. Bột kẽm có tác dụng bảo vệ đồng thời sản phẩm ăn mòn kẽm ở dạng Zn[OH]2 ít tan, tạo thành một lớp màng chống thấm tốt.Ăn mòn và phương pháp chống ăn mòn kim loại trong môi trường nước biển• Nước biển có chứa muối hoà tan [nước mặn] nên dẫn điện tốt, bởi vậy các công trình biển bị ăn mòn mạnh do các dòng điện hoá tăng cường, không chỉ ở bề mặt kim loại tiếp xúc với nước biển mà cả ở trong cột bê tông • Bảo vệ bằng sơn phủ chống ăn mòn:• Bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn là bao phủbằng các lớp kim loại bảo vệ, các lớp bao phủkim loại hoặc tạo trên bề mặt kim loại một lớp hợp chất hoá học có tính chất bảo vệ.• Sơn chống ăn mòn có hiệu suất cao của hệsơn nhựa kẽm và than đá được sử dụng cho công nghệ chống ăn mòn những giếng khoan dầu, bệ, bến ngoài khơi và các kết cấu hàng hải khác trong vùng có thủy triều và bị nước biển bắn vào [tuổi thọ 20-30 năm], • Bảo vệ bằng lớp phủ titan:• Trong kết cấu phần dưới: lớp phủtitanium [1mmTi + 4mm thép tấm] đã được sử dụng như là biện pháp chống ăn mòn có hiệu suất cao trong những vùng có thủy triều và nước biển bắn vào.• Khi lớp phủ Titan được kết hợp sử dụng với sơn thì mật độ chống ăn mòn hiện tại giảm và hi vọng độ bền là 100 năm.• Phương pháp bảo vệ catot:Bảo vệ catốt là phương pháp điện hóa làm giảm sự ăn mòn thép trong môi trường xâm thực như nước biển, bùn biển và môi trường gần biển. Phương pháp này đã được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi ởcác nước phát triển, ở nước ta cũng áp dụng phương pháp này ở một số công trình nhưng vẫn còn hạn chế.• Trong thực tế điều kiện trên vẫn là chưa đủ vì ăn mòn thép trong nước và trong đất phát triển theo ba loại chính: ăn mòn đều, ăn mòn theo vùng và ăn mòn điểm. • Với độ dư ăn mòn, chúng ta khống chế được hình thức đầu, còn hai hình thức rất nguy hiểm và thường là nguyên nhân gây ra sự cố thì chưa được khắc phục đầy đủ. • Phương pháp duy nhất để khống chế hiện tượng ăn mòn này trong môi trường nước và bùn biển là bảo vệ catốt.• Bảo vệ bằng anốt hy sinh.• Trong quá trình làm việc, kim loại đó hoạt động như một anốt, bị hòa tan vào môi trường để bảo vệ cho công trình khỏi bị ăn mòn - từ đó có tên gọi "anốt hy sinh", hay protectơ.• Khi sử dụng phương pháp bảo vệ protectơ thì kết cấu kim loại có thể hoàn toàn được bảo vệhoặc tốc độ ăn mòn giảm đi nhiều. Độ dẫn điện của chất điện li ảnh hưởng đến phạm vi tác dụng protectơ. • Phương pháp bảo vệ protectơ rất thích hợp và kinh tế để bảo vệ kim loại trong nước biển và trong nhiều môi trường điện li khác.• b] Bảo vệ bằng dòng ngoài:• Bảo vệ bằng dòng ngoài là phương pháp bảo vệkim loại bằng dòng điện một chiều thực hiện bằng cách nối kim loại cần bảo vệ với cực âm của nguồn còn cực dương nối với điện cực phụ.• Trong bảo vệ bằng dòng ngoài thì công trình [kim loại cần bảo vệ] vẫn đóng vai trò ca tốt. Hai điểm khác so với bảo vệ bằng anốt hy sinh là: • - Dùng dòng điện bên ngoài để phân cực, khác với dòng điện tự hy sinh trong sơ đổ bảo vệbằng anốt hy sinh.• - Vật liệu anốt không nhất thiết phải là vật liệu hy sinh.• Dòng điện ngoài lấy từ điện lưới, qua hạ thế và chỉnh lưu để trở thành nguồn một chiều. Nguồn điện bên ngoài có nhiệm vụ cung cấp dòng định mức bảo vệ không đổi trong suốt thời gian vận hành đến tất cả các điện tích cần bảo vệ.Hiệu quả rõ rệt của phương pháp bảo vệ catốt trong việc nâng cao tuổi thọ các kết cấu thép của công trình, đặc biệt là các công trình nằm trong vùng có môi trường khắc nghiệt. Đối với các công trình cần tuổi thọ lâu dài [công trình vĩnh cửu] cần áp dụng phương pháp bảo vệcatốt cho các kết cấu thép ngập trong nước và trong bùn để tránh các sự cố nguy hiểm có thểxảy ra.Biện pháp phòng tránh ăn mòn trong đất • Rất nhiều thiết bị và dụng cụ chôn ngầm trong đất: ống dẫn nước, khí, dầu, cáp điện và cáp điện thoại…nên hàng năm phải sửa chữa và thay thế một lượng lớn thiết bị trên. Làm thiệt hại lớn về kinh tế, cản trở giao thông…• Đặc điểm ăn mòn trong đất: quá trình ăn mòn kim loại trong đất cũng là một quá trình ăn mòn điện hóa. Môi trường ăn mòn là đất có các đặc điểm sau.• Đất là một môi trường điện li: Muối khoáng trong đất ở dạng hòa tan trong nước là một môi trường điện li của đất.• Đất là môi trường không đồng nhất:tính chất cơ lí và hoạt tính ăn mòn của đất thay đổi trong phạm vi rất rộng tùy theo thành phần cấu tao, cấu trúc và độ tơi xốp của nó.• Biện pháp phòng tránh ăn mòn trong đất.Có hai phương pháp chính:Phương bảo vệ kim loại bằng phương pháp điện hóa.• Phương pháp sơn, phủ, bịt bọc kim loại bằng cách lớp phủ bitum hoặc polyme.• Thông thường người ta thường kết hợp các phương pháp trên với nhau thì việc bảo vệ kim loại có hiệu quả cao hơn.Bảo vệ kim loại bằng phưong pháp điện hóa.• Nguyên lý của phương pháp này là cấp cho các kết cấu thép một dòng điện đủ đểkhông xảy ra các phản ứng anốt trên bềmặt thép. • Có hai phương pháp bảo vệ catot: sử dụng dòng điện ngoài và anốt hy sinh[ protecto].Sơn, phủ, bịt bọc kim loại bằng lớp phủ bitum hoặc polime [hoặc nhiều lớp]:• Để bảo vệ kim loại trong lòng đất ta có thể dùng phương pháp sơn phủ. Phương pháp này giúp tăng độ cứng bề mặt kim loại và chống mài mòn cơ học.• Lớp phủ kim loại được phủ bằng các phương pháp khác nhau sau: điện ly – lớp mạ; kim loại hóa – phủbằng kim loại nóng chảy; nhúng – phủ nóng; khếch tán – phủ nhiệt; khếch tán – bọc – hai lớp kim loại.• Các lớp bao phủ bằng kim loại chống ăn mòn trong đất chủ yếu là tráng kẽm[ ống dẫn nước] hoặc bọc chì[ cáp điện].• Các lớp bao phủ phi kim để bảo vệ các kết cấu kim loại trong đất thường là bọc bằng các chất dẻo tổng hợp, trái lại các loại vữa ngăn nước như xi măng hoặc trát. Các lớp phủ ngăn nước để bảo vệ kim loại trong đất thường khá dày.BẢO VỆ ĂN MÒN KIM LOẠI TRONG CÁC NHÀ MÁY CÔNG NGHIỆP• Tổn thất do ăn mòn thiết bị gây ra bao gồm chi phí trực tiếp cho bảo vệ chống ăn mòn và tổn thất do dừng máy gây ra gián đoạn sản xuất. Tổn thất gây ra do dừng máy đểsửa chữa thiết bị thường cao hơn rất nhiều so với chi phí trực tiếp cho bảo vệ chống ăn mòn thiết bị.• Chi phí trực tiếp cho bảo vệ chống ăn mòn thiết bị bao gồm các chi phí lựa chọn vật liệu thích hợp để sản xuất thiết bị, chi phí tạo ra các lớp phủ bảo vệ, và chi phí sử dụng các phương pháp bảo vệ thích hợp, thay thếsửa chữa các thiết bị hư hỏng.Phương pháp bảo vệ ăn mòn kim loại trong nhà máy • Xử lý bề mặt kim loại.• Xử lý bề mặt kim loại bằng phương pháp điện hóa có thể thực hiện được tất cả những điều đó. Mạ điện là phương pháp xử lý bềmặt điện hóa được sử dụng rộng rãi nhất. Tuy nhiên, còn có các phương pháp xử lý khác cũng dựa vào kỹ thuật điện hóa. Ví dụ: các quá trình thụ động hóa, anốt hóa, mạhóa học, sơn, đánh bóng điện hóa và đúc điện.• Một số hợp kim thế hệ mới•+ UNS N08904: loại hợp kim này có độ bền chịu ăn mòn rất cao đối với các dạng ăn mòn lỗ, ăn mòn khe• +UNS N08028: Độ bền ăn mòn rất cao trong axit mạnh, độ bền cao đối với hiện tượng ăn mòn ứng suất và ăn mòn giữa các tinh thể trong những môi trường khác nhau, có tính hàn tốt. Loại hợp kim này được sửdụng cho máy bơm, đường ống, các thiết bị trao đổi nhiệt, các thiết bị bay hơi và máy khuấy. •UNS N08031: Đây là hợp kim Fe - Ni - Mo vật liệu này có độ bền chịu ăn mòn rất tốt đối với ăn mòn các dạng ăn mòn lỗ, ăn mòn khe, dạng xói mòn trong môi trường axit photphoric.
Các phương pháp bảo vệ kim loại trong khí quyển
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây [1.1 MB, 23 trang ]
Trường đại học bách khoa hà nội
Môn: Ăn Mòn & Bảo Vệ Vật Liệu
Trong Môi Trường
Khí Quyển
Đề tài: Lớp phủ Kim Loại bảo Vệ trong môi trường khí quyển
Mục Lục
• I. Tổng quan về ăn mòn
• II. Bảo vệ ăn mòn bằng lớp che phủ
• Lớp phủ kim loại bảo vệ kim loại
• III. Phương pháp tạo lớp phủ kim loại
• Phun phủ
• Phương pháp mạ điện
• Phương pháp nhúng nóng
• IV. Kết Luận
•
Ảnh
I. Tổng quan về ăn mòn
• 1. Định nghĩa
Ăn mòn là sự phá hủy vật liệu do phản ứng hóa học hay điện hóa học của chúng với môi trường xung quanh.
2. phân loại
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Có nhiều cách phân loại quá trình ăn mòn
Phân loại theo cơ chế ăn mòn:
Ăn mòn hóa học.
Ăn mòn điện hóa
Phân loại theo dạng ăn mòn
Ăn mòn đều.
Ăn mòn điểm.
Ăn mòn tiếp xúc.
Ăn mòn khe.
Ăn mòn tinh giới.
Ăn mòn do lắng đọng.
II. Bảo vệ ăn mòn bằng lớp che phủ
• Việc bảo vệ bằng các lớp che phủ là một trong các phương pháp phổ biến nhất, bản
chất của việc bảo vệ là ở chỗ cô lập kim loại với tác dụng của môi trường xâm
thực, sự có mặt lớp che phủ trên bề mặt kim loại , kìm hãm công của các pin tế vi.
Đó là màng muối và các oxit khó tan của kim loại, các silicat, xi măng, nhựa tổng
hợp, chất dẻo, sơn dầu, lớp tráng men và dầu mỡ.
Các lớp che phủ bảo vệ tốt phải tương ứng với nhiều yêu cầu:
• Lớp che phủ không bị ăn mòn hay bị ăn mòn với tốc độ ăn mòn yếu hơn tốc độ ăn
mòn của kim loại cần bảo vệ.
• Lớp che phủ phải dày, bàm dính với kim loại cần được bảo vệ.
• Phải xử lý sơ bộ một cách cẩn thận bề mặt kim loại cần bảo vệ : bề mặt hoàn toàn
sạch, không có gỉ, cặn, muội của dầu mỡ.
II.1. Lớp phủ kim loại bảo vệ kim loại
II.1.1. Phân loại:
Có thể chia lớp phủ bảo vệ thành 2 loại: lớp phủ Anot và lớp phủ Catot.
*Lớp phủ Anot
•
Kim loại phủ có điện thế âm hơn kim loại nền, khi đó kim loại nền đóng vai trò là catot và kim loại phủ đóng
vai trò anot trong hệ pin điện hóa.
•
Khi lớp phủ bị phá hủy cục bộ thì kim loại nền vẫn không bị ăn mòn.
•
Thời gian khai thác lớp phủ anot do chiều dày của lớp che phủ và tốc độ ăn mòn trong từng điều kiện quyết
định.
II.1. Lớp phủ kim loại bảo vệ kim loại
•
*Lớp phủ Catot
•
Kim loại phủ có điện thế dương hơn kim loại nền, khi đó kim loại nền đóng vai trò anot và kim loại phủ đóng
vai trò catot trong hệ pin điện hóa.
•
Khi lớp phủ bị phá hủy cục bộ thì kim loại nền bị ăn mòn.
•
Thời gian khai thác lớp phủ catot phụ thuộc vào độ bền của lớp phủ, do khi lớp phủ đứt gãy hay có điểm bị
thủng thì lập tức kim loại nền bị ăn mòn.
II.1.2. Phương pháp
Nhúng
Mạ
Phun phủ
III. Phương pháp tạo lớp phủ kim loại
III.1. Phun phủ:
Là lớp phủ catot, tạo các lớp phủ có khả năng làm việc trong các điều kiện kỹ thuật đặc biệt như nhiệt độ cao,
chịu ma sát, sửa chữa các khuyết tật của vật đúc hoặc các khuyết tật xuất hiện khi gia công cơ khí, tạo các lớp
bảo vệ và trang trí cho các công trình mỹ thuật.
III.1.1. Nguyên lý:
Kim loại lỏng được dòng khí nén thổi làm phân tán thành các hạt sương mù rất nhỏ vận tốc 50 – 250m/s, bắn lên
bề mặt đã được làm sạch của vật cần phủ liên kết lại thành lớp phủ xốp, như vậy sẽ tạo ra một lớp kim loại dày
phủ lên trên.
III. Phương pháp tạo lớp phủ kim loại
III.1.2. Các phương pháp phun phủ
Công nghệ phun phủ gồm các phương pháp chính sau:
•
•
•
•
Phun phủ bằng lửa khí hàn oxi-axetylen, nguyên liệu dùng ở dạng bột hoặc dây.
Phun phủ bằng plasma, nguyên liệu dùng ở dạng bột.
Phun phủ bằng phương pháp HVOF [High Velocity Oxygen - Fuel], nguyên liệu dùng ở dạng bột.
Phun phủ bằng qúa trình nổ các hỗn hợp khí trong súng phun, gọi tắt là phương pháp phun nổ, nguyên liệu dùng ở dạng
bột.
Nguyên liệu:
•
•
•
•
•
Kim loại ở dạng dây, que hoặc bột [Fe, Ni,Cr, Al, Mo, Co, Cu, Ti, W]
Bột gốm [các oxýt : Al2O3, TiO2 , Cr2O3, ZrO2, vv...]
Bột gốm kim loại [hỗn hợp cơ học giữa oxyt với kim loại và hợp kim]
Bột hợp kim cứng [cacbit W, Cr, Ti vv... và hỗn hợp chúng với Co, Ni]
Vật liệu siêu cứng, gồm cả kim cương.
Các phương pháp phun phủ
Thông số
P/p lửa khí hàn
P/p
plasma
chân
P/p HVOF
P/p phun nổ
không
Dạng nguyên liệu
Bột/dây
Bột
Bột
Bột
Nguồn nhiệt
Sự đốt cháy H/hợp oxi-
Plasma
Sự đốt cháy H/hợp
Sự nổ H/hợp oxi-nhiên
oxi-nhiên liệu
liệu
nhiên liệu
Nhiệt độ đốt [ K ]
3.000
12.000
3.100
3000 - 4000
Tốc độ dòng khí [m/s]
< 300
400-1000
> 1500
3000
Độ xốp [ %]
10 - 15
< 0.2
1-5
70
> 70
Nhiệt dẫn xuống lớp bề mặt [độ C]
500 - 700
700 - 1000
700 - 1000
20 - 200
Chi phí đầu tư
Thấp
Rất cao
Cao
Trung bình
III.1.3. Ưu, nhược
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ưu điểm:
Có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm kim loại quý, thay thế kim loại màu bằng kim loại phun.
Sử dụng phương pháp phun phủ kim loại này không bị hạn chế bởi độ lớn, nhỏ của vật phủ do thiết bị phun rất
dễ dàng di động và có thể xách tay.
So với một số phương pháp tạo lớp phủ khác như phương pháp mạ hoặc phương pháp nhúng kim loại nóng
chảy, công nghệ phun phủ kim loại có hiệu quả kinh tế cao hơn và sử dụng nguyên liệu dưới dạng dây kim
loại là những vật liệu dễ kiếm trên thị trường.
Yêu cầu kỹ thuật trong vận hành lắp đặt công nghệ này không quá phức tạp.
Nhược điểm:
Mối liên kết giữa lớp phủ và kim loại nền còn thấp.
Tổn thất kim loại nhiều.
Ảnh hưởng đến sức bền của chi tiết [giảm giới hạn mỏi củachi tiết].
Bề mặt phun luôn luôn yêu cầu phải làm sạch và tạo nhấp nhô.
Đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân kỹ thuật cao. Điều kiện làm việc nặng nhọc.
III.1.4. Ứng dụng
Công nghệ này rất thích hợp cho việc tạo lớp phủ mới hoặc phục hồi các công trình, kết cấu có kích thước lớn
bất kỳ [công trình cầu thép, thiết bị cần cẩu lớn,bể chứa diện tích lớn, vỏ tàu và thiết bị tàu lớn,…], cũng như các
chi tiết máy móc nhỏ - Tạo các lớp phủ bề mặt có độ dày như ý muốn.
•
Lớp phun phủ có thế thay thế lớp kim loại nhúng và sơn.
III.2. Phương pháp mạ điện
III.2. Phương pháp mạ điện:
Bao gồm lớp mạ catot và lớp mạ anot
•
Lớp mạ catot có điện thế dương hơn kim loại cần bảo vệ. Ví dụ các lớp mạ Cu, Ni Au, Ag… lên nền thép [Fe].
Lớp mạ catot phải đặc sít, không có lỗ xốp vì nếu có kim loại nền có điện thế âm hơn sẽ là anot và bị ăn mòn.
•
Lớp mạ anot có điện thế âm hơn kim loại nền. Ví dụ mạ Zn trên nền thép [Fe]
III.2.1. Nguyên lý
•
Mạ điện được tiến hành trong bể mạ với dòng điện một chiều. Vật cần mạ là catot nối với nguồn điện
một chiều. Anot là kim loại dùng để mạ được nối với cực dương. Dung dịch chất điện giải [dung dịch mạ]
gồm ion kim loại cần mạ và một số phụ gia.
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Ở catot : [Me[H2O]x]
Z+
+ ze Me + xH2O
Đồng thời quá trình phụ khử ion H+ cũng xảy ra
+
2H +2e H2
Ở anot : Me + xH2O [Me[H2O]x]
Quá trình phụ ở anot
4OH O2 + 2H2O + 4e
Z+
+ ze
III.2. Phương pháp mạ điện
III.2.2. Ứng dụng:
III.2.2.1 . Lớp mạ anot:
Thông thường là lớp mạ kẽm, Kẽm chống ăn mòn rất tốt cho thép, ứng dụng rộng rãi, hầu hết các lớp mạ kẽm
được sử dụng cho các chi tiết ốc vít, ló xo, vòng dệm, dây bằng thép, ống ,bể.
III.2.2.2. Lớp mạ catot: Gồm các lớp mạ của các KL: Cu, Ni, Cr..
Mạ đồng
Mạ Niken
Mạ Crom
III.2. Phương pháp mạ điện
III.2.3. Ưu, nhược
Ưu điểm
•
•
•
•
•
•
Lớp mạ kết tinh mịn, tinh khiết cao, bền vững ăn mòn.
Khống chế chiều dày bằng thời gian và mật độ dòng mạ.
Mạ chi tiết cần chính xác cao, không gây ảnh hưởng đến độ chính xác của chi tiết.
Không cần xử lý phức tạp sau khi mạ.
Không tạo thành hợp kim với vật liệu nền, hầu như không làm biến đổi tính chất cơ học như : độ dẻo, độ bền.
Thiết bị thao tác đơn giản.
Nhược điểm:
•
•
•
Dung dịch mạ yêu cầu độ sạch cao
Phải nắm rõ quy trình công nghệ
Giá thành đầu tư lớn
III.3. Phương pháp nhúng nóng
•
Là lớp phủ anot và lớp phủ catot, bằng cách nhúng kim loại nền đã sạch vào kim loại bảo vệ đang nóng
chảy, Phương pháp này chỉ dùng để phủ các lớp kim loại có điểm nóng chảy tương đối thấp như : Zn [419 oC],
thiếc [232 oC], Al [658 oC], Pb [327 oC]. Bằng phương pháp này có thể thu được lớp phủ khá dày và dính
bám tốt. Tại bề mặt phân chia giữa kim loại nền và lớp phủ hình thành các hợp chất giữa các kim loại ấy.
III.3.1. Nguyên lý:
•
•
•
•
•
Kim loại nền phải có nhiệt độ nóng chảy cao hơn kim loại nhúng.
Bề mặt sản phẩm lúc nhúng phải sạch dầu. gỉ…
Bề mặt kim loại nóng chảy phải sạch khi nhúng vào cũng như lấy sản phẩm ra.
Dễ tạo màng trợ dung kín để tăng khả năng thấm ướt kim loại nóng chảy.
Tác dụng của lớp phủ chủ yếu chống ăn mòn, tăng độ bền nhiệt, dẫn nhiệt và đôi khi để trang trí.
III.3.1. Nguyên lý
Nguyên tắc quan trọng của quá trình nhúng là :
•
Giảm tối đa khối lượng dụng cụ nhúng vào kim loại nóng chảy và hạn chế tiêu hao nhiệt, kim loại cũng như làm giảm
chất lượng nhúng.
•
Bề mặt kim loại nóng chảy không có oxit, tro, tạp chất.
•
Sản phẩm phải nhúng nhanh, không được để nổi, không khí phải thoát nhanh.
•
Thời gian nhúng phải nhanh, đạt tính đồng nhất và đủ để nhiệt độ bắt đầu tăng lại và giữ độ dày lớp bảo vệ.
•
Tốc độ kéo sản phẩm khỏi bể kim loại nóng phải phù hợp với dạng sản phẩm để đảm bảo kim loại lỏng chảy hết. Tốc độ
kéo nhanh thì tạo lớp dày và không đồng đều.
•
Làm lạnh thích hợp để rửa sạch trợ dung còn bám, giảm nhanh nhiệt độ hạn chế quá trình khuếch tán Fe của sản phẩm
vào lớp phủ kim loại. Có thể cho dầu bong hoặc xà phòng bôi trơn vào nước rửa để tạo độ bóng cho sản phẩm.
III.3.2. Ứng dụng
III.3.2.1. Lớp phủ anot:
Chủ yếu là lớp nhúng nóng kẽm
III.3.2.2. Lớp phủ catot
Phổ biến là lớp nhúng nóng thiếc
III.3. Phương pháp nhúng nóng
•
III.3.3. Ưu, nhược
Ưu điểm:
•
•
•
•
Tạo lớp bảo vệ các kết cấu kim loại trong các môi trường không khí, biển, khí công nghiệp...
Phục hồi các chi tiết bị mài mòn: làm mới bề mặt sản phẩm khi bị tác động của các yếu tố môi trường.
Tạo lớp bền chống mài mòn trên các chi tiết mới.
Hiệu quả kinh tế lâu dài
Nhược điểm:
•
•
•
Cần mặt bằng và vốn đầu tư lớn.
Công nghệ mới phát triển ở Việt Nam.
Cần nhiều nghiên cứu mới để cải tiến công nghệ
V. KẾT LUẬN
•
Công nghệ bao phủ là một công nghệ đang được ứng dụng phổ biến trong việc bảo vệ chống ăn mòn kim loại, đem lại
hiệu quả kinh tế cao, tăng tuổi thọ cho các chi tiết và công trình, giúp giảm chi phí cho công tác chống ăn mòn ở các
nước, đặc biệt là ở nước ta, đồng thời tiết kiệm nguyên vật liệu đáp ứng lời kêu gọi của thế giới.
•
Do khí hậu nhiệt đới ẩm ở Viết Nam, nên sự ăn mòn kim loại rất được chú trọng đến. Phương pháp chống ăn mòn
bằng phương pháp bao phủ kim loại hiện tại đang phát triển mạnh mẽ và phổ biến ở Việt Nam. Do dó trong ngành cơ
khí và xây dựng một số thiết bị và vật liệu thường nhập khẩu từ các nước khác. Ở nước ta, chi phí cho bảo vệ chống
ăn mòn còn rất thấp. Do hầu hết là dùng sơn chống rỉ thông thường nên không ít các công trình sau vài năm sử dụng
đã phải nâng cấp, bảo dưỡng.
•
Tuy nhiên công nghệ này vẫn còn một số nhược điểm cần tiếp tục nghiên cứu để ngày một hoàn thiện hơn, cho hiệu
quả cao hơn. Đấy là vấn đề mà những nhà nghiên cứu ăn mòn hiện nay và tương lai phải quan tâm và nghiên cứu tìm
ra biện pháp giải quyết.
•