Влияние условий конденсации на свойства кадмиевых и цинковых покрытий

Температура конденсации и давление остаточных газов. В работе показано, что при температуре конденсации ниже 100° С цинковые покрытия имеют столбчатую структуру, а при температурах выше 120° С конденсаты цинка состоят из равноосных зерен. Для кадмиевых покрытий столбчатая структура наблюдается, если температура осаждения ниже 30° С. При температурах выше 50° С кадмиевое покрытие состоит из равноосных зерен. Характер структуры с повышением температуры конденсации изменяется за счет рекристаллизации в процессе нанесения покрытия, причем скорость рекристаллизации в процессе конденсации больше, чем при последующем отжиге.

Было исследовано влияние давления остаточных газов на размер кристаллов и микротвердость покрытий из Zn и Cd, влияние это столь же важно, как своевременная биологическая очистка сточных вод. Температура конденсации для кадмия 160° С и 200° С для цинка, скорость конденсации 100 мкм/мин. Уменьшение размеров зерна при понижении давления от 1,3 до 0,13 Па объясняется, по-видимому, тем, что адсорбированные газы и окислы, окружающие центры кристаллизации, препятствуют росту части кристаллов, поэтому при достаточно больших давлениях остаточных газов мало число активных центров кристаллизации.

При уменьшении давления число активных центров кристаллизации возрастает, а размер зерна соответственно уменьшается. При дальнейшем понижении давления остаточных газов появляется разнозернистая структура. Это можно объяснить уменьшением количества окислов и адсорбированных на границах зерен газов, способствующим процессу рекристаллизации. Однако рекристаллизация не происходит во всем объеме конденсата. При давлениях 5,4 • 10~2 Па и ниже сохраняются области, в которых размеры зерен на порядок меньше, чем в областях, где произошла рекристаллизация. Этим областям соответствуют нижние кривые 2 в правой части рис. 73 и 74. Наибольшей микротвердостью обладают конденсаты, полученные при давлении остаточных газов, равном 10\"1) Па, у которых наименьший размер зерна.

Влияние подслоя олова. После пескоструйной обработки на сталь испарением в вакууме при температуре конденсации 180— 200° С наносили подслой олова с последующим осаждением Zn или Cd при той же температуре [89]. Давление в камере при осаждении подслоя и основного покрытия было порядка 2 Па. Исследования показали, что для получения прочности сцепления покрытия с основой 0,03 ГПа достаточно нанести подслой олова толщиной 0,5 мкм. Зависимость прочности сцепления олова со сталью У8А от температуры конденсации олова (толщина слоя олова 10—15 мкм), максимальная прочность сцепления составляет 0,018 ГПа.