Диффузионная металлизация и распылением

1. Металлизация распылением - покрытие изделии из различных материалов тонким слоем металла путём распыления его в расплавленном виде специальным апппаратами с помощью сжатого воздуха. Производится в декоративных целях (металлических, деревянных и др. изделий), для исправления пороков поверхности металлпческих изделий, повышения их износостойкости или устойчивости против коррозии.
2. Металлизация диффузионная — насыщение поверхностных слоёв металлпческих изделий разными элементами преимущественно металлами, путём диффузии из внешней среды при высокой температуре. Практически диффузионной металлизация подвергаются исключительно изделия из железоуглеродистых сплавов, главным образом стальные.

Поверхностное насыщение их производится алюминием (алитирование), хромом (диффузионное хромирование), цинком (диффузионное цинкование), бериллием (бериллизация), бором (борирование), кремнием (силицирование) и другими элементами.

Однако не принято называть диффузионной металлизацией насыщение поверхностных слоёв металлических изделий углеродом и азотом (азотирование) либо одновременно углеродом и азотом (цианирование), не называют диффузионной металлизацией, так же насыщение кислородом с образованием оксидных плёнок.

Основной целью диффузионной металлизацией является повышение жароупорности (алитирование, хромирование, бериллизация), коррозионной стоикости кислотоупорности (хромирование, силицирова; борирование), твёрдости и износостойкости (хромирование, борирование) стальных изделий.

В некоторых случаях производится диффузионная металлизация двумя или несколькими элементами одновременно.

Диффузионная металлизация осуществляется путём нагрева изделия в контакт содержащей диффундирующий элемент средой (твердой, жидкой или газовой) до нужной температуры, выдержки при этой температуре и последующего охлаждения.

Металлизация распылением

В начале прошлого столетия был предложен метод нанесения металлических покрытий на поверхность любых материалов, заключающийся в распыливании жидкого металла струей сжатого воздуха.

Мелкие частицы жидкого металла будучи направлены с большой скоростью на тщательно очищенную шероховатую поверхность детали очень плотно сцепляются с ней и друг с другом, образуя таким образом сплошное металлическое покрытие.

В зависимости от характера источника тепла различают три типа мсталлизационных аппаратов: газовые, электродуговые и высокочастотные.

В газовых металлизациониых аппаратах металл в виде проволоки диаметром 1-2 мм поступает с постоянной скоростью через направляющий мундштук внутрь пламени специальной горелки. Образующиеся при этом капли расплавленного металла распыливаются и увлекаются струей сжатого воздуха, концентрически охватывающей пламя горелки.

Дуговые металлизациониые аппараты, разработанные Е. М. Линником и Н. В. Катцем, имеют два направляющих мундштука 2, через которые подаются проволоки 4, скрещивающиеся под небольшим углом. К обеим проволокам подводится ток от сварочного трансформатора или преобразователя постоянного тока. При соприкосновении проволок в точке 1 вследствие короткого замыкания происходит зажигание дуги и образование капель металла, увлекаемых струями сжатого воздуха, поступающего в корпус 3 через рукоятку 5.

В аппаратах для высокочастотной металлизации расплавление проволоки осуществляется путем индукционного нагрева. Для питания током в этом случае применяются высокочастотные ламповые генераторы закалочного типа.

Независимо от способа получения жидкого металла при металлизации образуется покрытие, состоящее из мельчайших (до 10 мк). Схема дугового металлизацпонного аппарата
сплющенных и окисленных частиц, между которыми действуют силы поверхностного сцепления.

Рис. 1. Схема дугового металлизационного аппарата

Пластичность напыленного металла невысокая. Предел прочности при работе на растяжение также пониженный. Однако в сочетании с металлом изделия напыленный металл обеспечивает достаточно высокую работоспособность.

Важным условием хорошего сцепления напыленного металла с основным является тщательная подготовка поверхности детали. Она заключается в обработке деталей струей песка, нарезании «рваной» резьбы, насечке зубилом и т. п.

Для металлизации напылением можно использовать стальные проволоки из низко-, средне- и высокоуглеродистых сталей, а также из алюминия, меди, латуни, цинка и т. д.

В случае необходимости металлизационный слой можно подвергать механической обработке на токарных или шлифовальных станках.

Металлизация применяется при производстве работ по устранению внешних дефектов в отливках из черных и цветных металлов; при восстановлении изношенных шеек валов, поршней, направляющих станин металлорежущих станков и т. п. Широко используют металлизацию для повышения жаропрочности деталей различных машин и конструкций.