Устранение окисления стальной поверхности

После химической обработки поверхность стали становится активной и подвержена окислению. Для устранения этого явления в описании к патенту предлагается в качестве одной их последних стадий химической обработки включить нанесение на ее поверхность ингибитора, пассивирующего сталь и предотвращающего ее окисление при сушке. Автор патента, описывая метод подготовки поверхности стали, считает, что улучшить адгезию можно насыщением стали водородом с последующим удалением его с восстановлением окисных пленок. После катодного обезжиривания и промывки поверхность стали подвергают катодной обработке в 4%-ном растворе H2S04 с добавлением 0,5% желтого фосфора, служащего стимулятором наводороживания. В присутствии фосфора атомарный водород интенсивно проникает в сталь, и его концентрация увеличивается в 200—300 раз по сравнению с необработанной сталью. Последующий нагрев стали в вакууме 3—6 Па приводит к диффузии водорода к поверхности, где он восстанавливает окисную пленку, причем удаляется 80—85% поглощенного при катодной обработке водорода. Температура и время нагрева определяются экспериментально. После такой обработки адгезия алюминиевых покрытий толщиной 1 мкм независимо от температуры конденсации в диапазоне 20—315° С получается хорошей.

Существенным недостатком тонких покрытий является их пористость, в отличие от металлургии в полиграфии это свойство носило бы положительный характер, подробнее об этом можно прочесть на http://drukarstvo.com/ru/ofsetnaya-pechat/. В описании к патенту для уменьшения пористости тонких (0,4 мкм) алюминиевых покрытий предлагается полосу прокатывать при небольшом обжатии в вакууме сразу же после нанесения покрытия. Вследствие пластического сдвига слоев металла покрытия поры закрываются. Было установлено, что проведение такой прокатки на воздухе малоэффективно, так как не происходит плотной сварки стенок поры из-за возникающих окисных пленок на покрытии. В качестве предварительной подготовки перед нанесением покрытия предлагается насыщение стали водородом с последующим удалением его при нагреве.

Окисная пленка на стали в некоторых случаях не ухудшает, а улучшает адгезию алюминиевого покрытия. Для образования пленки окисла Fe304 со структурой инверсной шпинели толщиной 0,02—0,08 мкм предлагается нагревать стальную полосу на воздухе. Установлено, что улучшение адгезии связано с диффузией алюминия в окись железа и с образованием соединения FeAL04. Адгезия алюминиевого покрытия на окисленной стали значительно улучшается после кратковременного нагрева его до температуры 400° С. Указывается также, что окисная пленка препятствует образованию хрупких интерметаллических соединений типа FeAl3 и Fe,Al5. Независимость адгезии алюминиевого покрытия от наличия окисла на стали отмечается в работе.