Металлизация. 
Технологические процессы в машиностроении

Это покрытие поверхности неметаллического изделия металлами и сплавами для сообщения физико-химических и механических свойств, отличных от свойств металлизируемого (исходного) материала. Метод применяют для защиты изделий от коррозии, износа, эрозии, от светового потока, радиации, в декоративных и других целях.

По принципу взаимодействия металлизируемой поверхности (подложки) с наносимым металлом различают металлизацию, при которой сцепление покрытия с основой (подложкой) осуществляется механически — силами адгезии, и металлизацию, при которой сцепление обеспечивается силами металлической связи — с образованием диффузионной зоны на границе сопрягающихся поверхностей, за пределами которой покрытие состоит из наложенного слоя металла или сплава, и с образованием диффузионной зоны в пределах всего слоя покрытия.

Покрытие получают путем нанесения расплавленного металла на защищаемую поверхность струей сжатого воздуха или газа. Движущиеся со скоростью 100−150 м/с частицы металла ударяются о поверхность детали и сцепляются с ней, образуя слой прочного мелкопористого покрытия. Нанесенный слой хрупок, но хорошо сопротивляется сжатию. Его толщина изменяется от нескольких сотых до 3−4 мм. Деталь с напыленным слоем можно обтачивать и шлифовать. Этим методом наносят защитно-декоративные, антифрикционные и жаростойкие покрытия, удаляют поверхностные дефекты, исправляют дефекты отливок. Металл расплавляют ацетиленокислородным пламенем (газовая металлизация) либо дугой (электрометаллизация). Исходным материалом служит металлическая проволока. Этим методом можно получать покрытия с хорошим сцеплением с основным металлом. К преимуществам относится возможность нанесения покрытия на собранные конструкции.

Гальванические покрытия

Это металлические пленки толщиной от долей микрометра до десятых долей миллиметра, наносимые на поверхность металлических и неметалических изделий путем электролитического осаждения металлов. Характеристики гальванических покрытий приведены в табл. 16.1.

Гальванические покрытия бывают защитными, декоративными, износостойкими и технологическими. Процесс нанесения состоит из операций подготовки поверхности перед покрытием, нанесения и полирования. Подготовка поверхности включает шлифование, полирование и обезжиривание. Покрытие наносят при напряжении 10 В иплотности тока до 10 А/дм2.

Гальваническое покрытие хромом и никелем применяют для декоративной отделки различных металлов, включая сталь и цинковое литье под давлением. Сохранение декоративных качеств обеспечивается нанесением на никелевое покрытие тонкого слоя хрома, устойчивого к атмосферному влиянию. Никелевое покрытие находит применение для защиты изделий от атмосферного воздействия, вид которых имеет второстепенное значение.

Таблица 16.1

Характеристика гальванических покрытий

Примечания.

• 1. Названия некоторых гальванических процессов совпадают с названиями процессов при ХТО.
• 2. Минимальная шероховатость поверхности после покрытия достигается полированием.

Наплавление. Это технологической процесс создания покрытия за счет расплавления присадочного материала и приповерхностной части основания, сплавления их и последующей кристаллизации. Получение покрытий наплавлением — один из наиболее распространенных методов нанесения массивных покрытий. Их применяют для работы в условиях сильного износа и воздействия механического и термического ударов. Толщину покрытия выбирают исходя из требований по износу за время службы.

При наплавлении слой формируется из жидкости под действием гравитационных и поверхностных сил. Основным физико-химическим процессом является расплавление исходных материалов.

Обычно этим методом наплавляют на исходную заготовку из обычной стали износостойкие, твердые сплавы.

Плакирование

Метод заключается в нанесении покрытия путем пластической обработки термохимическими способами: прокаткой, прессованием или ковкой. Механизм процесса везде одинаковый: соединение покрытий с основным слоем иод давлением. Покрытия, полученные плакированием, лишены пористости и других несплошностей.

Термодиффузионный способ

Суть способа заключается в том, что отдельные металлы наносят на деталь последовательно, а при дальнейшем нагреве они взаимно диффундируют, образуя покрытие из сплавов смешанного состава.

Покрытие расплавом

Из расплава получают покрытия цинком (горячее цинкование) и оловом (горячее лужение).

Металл также может подаваться на поверхность в виде порошка, нагретого до пластического состояния. К преимуществам этого способа относится возможность нанесения покрытия на собранные конструкции. Иногда для повышения коррозионной стойкости поры покрытия заполняют термопластичными смолами.