Химическое травление
Удаление окислов с поверхности покрываемых изделий— важнейшая операция подготовки поверхности перед нанесением металлических покрытий; она осуществляется по-разному в зависимости от природы металла и условий образования окислов. Даже тщательно отшлифованная и отполированная поверхность после обезжиривания подлежит легкому протравливанию с целью удаления тонкой окисной пленки. В процессах прокатки при высокой температуре и термической обработки образуется толстая неоднородная по составу пленка окислов (окалина), на удаление которой требуется затратить много времени и большое количество травителя.
Перед нанесением покрытий необходимо удалять окислы не только с поверхности изделий, изготовленных из углеродистых сталей, но и из чугуна, высоколегированных сталей, меди и сплавов на ее основе, а также других цветных и редких металлов.
По литературным данным, в пятидесятые годы для удаления окислов с поверхности покрываемых изделий расходовалось 5% всей производимой серной кислоты, 2,5% соляной, значительная часть плавиковой кислоты. Для удаления окислов расходуется также большое количество азотной и фосфорной кислот и ряд других химикатов.
Состав и толщина окисных пленок неодинаковы по сечению. Обычно на наружной поверхности расположены высшие окислы, ближе к основному металлу — более низшие окислы. Особенно наглядно это проявляется на железной окалине. Верхний, относительно тонкий, слой состоит в основном из окиси железа Fe2O3, промежуточный, более толстый слой — из закиси-окиси железа Fe3O4, а непосредственно примыкающий к основному металлу слой имеет наибольшую толщину и состоит в основном из закиси железа FeO. Эти слои не имеют четкой границы и в отдельных местах проникают один в другой. Толщина окалины железных листов, прокатанных из одной и той же плавки, сильно колеблется (рис. 5):
Количество окалины, г/м2 85—100 100—150 150—200 200—236
Количество листов, % 5,7 37 44 13,3
Окисные пленки на меди располагаются примерно таким же образом: наружный, верхний слой состоит в основном из окиси меди CuO, ближе к основному металлу расположен слой, состоящий в основном из закиси меди Cu2O.
Рис. 5. Схемы зонального строения окалины