Есть ли способ нанесения покрытия на сталь из нержавеющей стали?
Если так, это химический, электрический или электрохимический?
Я сделал быстрый поиск в Интернете, но не смог найти услугу. Я заинтересован в том, чтобы наносить пищевой продукт на то, что в противном случае было бы непозволительно производить из твердой нержавеющей стали.
Посмотрите на пищевые эпоксидные покрытия. Есть много вариантов, некоторые с довольно хорошей прочностью и термостойкостью.
Проще говоря, сталь — это сплав железа и углерода, тогда как нержавеющая сталь — это сплав железа, углерода и хрома или железа, углерода, хрома и никеля.
Все виды стали, будь то обычный железо и углеродистый сплав или нержавеющая сталь, изготавливаются из расплава в печах. Из-за этого нержавеющая сталь не может быть покрыта обычной сталью химическими средствами.
Нержавеющая сталь может быть приварена к обычной стали, но требуется сварщик TIG, но это не будет соответствовать вашим целям.
Горячее погружение вряд ли будет возможным из-за температур плавления обычной стали и нержавеющей стали. В зависимости от типа нержавеющей стали температура будет одинаковой или выше для нержавеющей стали. Это может повредить основной предмет из обычной стали.
Как покрыть СЕРЕБРОМ любой ПЛАСТИК. Драгоценная 3d-печать.
Сварка ВИГ не единственный метод сварки нержавеющей стали с углеродистой. Существует сварочный кодекс (AWS D1.6), который охватывает рекомендуемые методы.
Серебряная пайка также хорошо работает для нержавеющей стали с более приемлемыми температурами. Вокруг еды, просто избегайте сплавов, содержащих кадмий!
Компания All-Clad известна своей стальной посудой с алюминиевыми и / или медными сердечниками. Хотя я не знаю, как они это делают. Возможно какая-то листовая взрывная сварка?
- Нержавеющая сталь — это сплав (содержит различные фазы железа вместе с различными легирующими элементами)
- Гальваника позволит вам только отложить атомы Fe без каких-либо свойств из нержавеющей стали.
Если вы можете нанести тефлоновое покрытие, или если мягкая сталь — не единственный выбор базового материала, у вас могут быть другие варианты.
Существует способ нанесения покрытия из нержавеющей стали на сплав Fe-25Ni-16Cr, в котором используется гальваническое покрытие. Результаты из статьи дают максимальную толщину гальванического слоя 23 мкм. Свойства гальванического сплава, по-видимому, аналогичны качеству эталонного образца нержавеющей стали SAE 316.
Гальваническая обработка нержавеющей стали на подложках является сложной задачей, в частности, из-за необходимого хрома, который придает нержавеющей стали стойкость к окислительной деградации. Очевидно, что трудно создать стабильный трехэлементный раствор Fe, Ni и Cr из-за отсутствия хорошо развитого химического комплекса для доставки хрома к катоду. Быстрый поиск в Google Scholar обнаруживает 19 ссылок на эту статью, включая один патент, который может быть использован в дальнейшем.
Похоже, что пока нет коммерческой организации, продающей эту конкретную услугу, которую я мог бы найти. Типичное время обработки материалов процессов от первоначального исследования до практического коммерческого применения составляет порядка 20 лет, поэтому вам, возможно, придется подождать некоторое время (~ 2030 г.) для этого конкретного процесса.
Вы также можете использовать механическое покрытие (я не уверен, что это правильное название), в основном сворачивая два листа металла вместе ( изображение ) или сваркой взрывом
Это называется плакированная тарелка. Это я обычно делаю для внутренней облицовки нержавеющей стали сосуда под давлением из углеродистой стали.
Хотя это принципиально невозможно, нет никакой реальной причины сделать это, так как в большинстве случаев будет более рентабельным либо изготовить компонент из нержавеющей стали повсюду, либо покрыть его другим металлом, таким как хром или никель. Проблема состоит в том, что нержавеющая сталь является довольно сложным сплавом, и процессы нанесения покрытия, как правило, работают на молекулярном уровне, поэтому существует большая проблема в нанесении правильной пропорции составляющих элементов на поверхность мягкой стали в правильной структуре и пропорциях, в отличие от нанесения слой только одного элементарного металла.
Есть и другие подходы. HVOF, холодное распыление и т. Д. Могут создавать очень толстые покрытия из большого количества материалов (таких как титан, платина, алюминий, нержавеющая сталь, пластмассы и т. Д.) Практически на любой подложке, включая бумагу, пластмассу, керамику и металлы. Термин покрытие недостаточно выразителен, так как эти процессы также используются для нанесения инструментальной стали на ремонт изношенных опорных поверхностей, которые впоследствии подвергаются механической обработке. Такие методы не являются анизотропными, поскольку они основаны на сверхзвуковом баллистическом разбрызгивании чрезвычайно мелких порошков.
Кто-то упомянул обшитое металлом покрытие из нержавеющей стали. Это не совсем правильно. Они берут пару тонких кастрюль из нержавеющей стали, затем помещают их в зазор 1/8 дюйма и вливают алюминий в пустоту. Поскольку температура плавления алюминия настолько низка по сравнению с нержавеющей сталью, это работает довольно хорошо, и кастрюли из нержавеющей стали не деформируются.
Источник: qastack.ru
Воронение нержавейки (хим. оксидирование)
Воронение нержавейки (хим. оксидирование) может проводится следующими способами:
- Травлением в кислоте с последующей обработкой в растворе сульфида натрия.
- Обработкой в растворе едкого натра с добавлением хлорида никеля и сульфида натрия.
- Обработкой поверхности раствором на основе хроматов и серной кислоты при контактировании с металлом, имеющим более отрицательный электрохимический потенциал.
- Химической обработкой изделий, приводящей к получению на их поверхности окрашенных слоев широкой цветовой гаммы на подвеске из проволоки с более положительным электрохимическим потенциалом.
1. ЩЕЛОЧНОЕ ВОРОНЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ В ЧЕРНЫЙ ЦВЕТ
В некоторых случаях оксидирование применяют для декоративной отделки изделий из нержавеющей стали. Однако для этой цели нельзя использовать растворы и технологию, применяемые для обычных сталей.
Вариант № 1
Чтобы получить черные оксидные пленки на нержавеющей стали, применяют следующую процедуру:
1) изделия протравливают в 10%-ном растворе щавелевой кислоты;
2) тщательно промывают;
3) обрабатывают в 1%-ном растворе сульфида натрия до полного почернения;
4) промывают и сушат;
5) промасливают.
Вариант № 2
Японский патент предлагает следующий метод окрашивания хромо-никелевой стали в черный цвет. После обычной подготовки детали оксидируют в 50%-ном растворе едкого натра (1 л), содержащего:
1) 20—30 г/л хлористого никеля;
2) 30—55 г/л сульфида натрия;
температура: 130°С
время: 2—5 мин.
Затем детали сушат и протирают. Пленка получается прочная, красивого черного цвета. При концентрации щелочи ниже 45% температура раствора снижается и качество пленок ухудшается.
2. ОКРАШИВАНИЕ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ С НИЗКИМ
СОДЕРЖАНИЕМ ХРОМА И НИКЕЛЯ
| Серная кислота 95%-ная 300 мл | 110-120 | 4 | Сталь | 100 | Черный |  |
| Вода дистиллированная, 700 мл | 5,5 | Красно-черный |  |
|||
| Двухромовокислый натрий | 6 | Коричневый |  |
В качестве контактирующего металла берут сталь при соотношении его поверхности к обрабатываемой поверхности, равном 1:100 и процесс проводят при температуре 110-120 °С.
Способ осуществляют следующим образом.
Окрашиваемое изделие из нержавеющей стали на подвеске из стальной проволоки (пластине) завешивают в раствор химического окрашивания контактирующего металла при температуре 110-120°С так, чтобы подвеска (хотя бы ее часть) была погружена в раствор.
При этом на поверхности изделия осаждается окрашенная пленка. Цвет пленки (черный, красно-черный, коричневый) зависит от времени нахождения в растворе (табл). После получения требуемой окраски изделие извлекают из раствора, тщательно промывают сначала в проточной, а затем в дистиллированной воде, просушивают фильтровальной бумагой, а затем отсоединяют от подвески.
Примечание: заменой 95%-ной серной кислоте, являющейся прекурсором,может служить электролит корректирующий 1,34, являющийся 44%-ной серной кислотой; указанное в способе смешение 300 мл 95%-ной серной кислоты с 700 мл дистиллированной водой даёт раствор 42%-ной серной кислоты.
3. СОЗДАНИЕ НА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПОКРЫТИЙ ШИРОКОЙ ЦВЕТОВОЙ ГАММЫ
Сущность способа состоит в химической обработке изделий из нержавеющей стали всех марок, приводящей к получению на их поверхности окрашенных слоев широкой цветовой гаммы.
Способ осуществляют следующим образом
Окрашиваемое изделие из нержавеющей стали любой марки на подвеске из проволоки завешивают в раствор химического окрашивания, имеющий комнатную температуру так, чтобы место контакта проволоки и обрабатываемого образца было погружено в окрашивающий раствор. Подвеска обязательно должна быть изготовлена из металла с более положительным электрохимическим потенциалом (медь, никель, латунь, бронза), чем у нержавеющей стали. Соотношение площади подвески (Sк) и поверхности детали (S0) обязательно должно быть в пределах 1:(100:500). Процесс проводят при комнатной температуре. Цвет полученной пленки зависит от времени нахождения детали в растворе.
Цветовая гамма зависит лишь от окрашивающего раствора, соотношение площадей окрашиваемой детали и контактирующего металла (подвески) влияет на скорость окрашивания. При соотношении 500:1 процесс сильно замедляется, при соотношении менее 100:1 наоборот, ускоряется так, что трудно регулировать цвет детали.
Варианты окрашивания
Соотношение площади окрашиваемого изделия и контактирующего металла равно 100:1. Металл подвески: медь. Температура раствора 18-22°С. Обработку проводят при комнатной температуре. Смена цветов происходит следующим образом:
| Состав раствора № 1 | Время, мин | Гамма полученных цветов | |
| Селеновая кислота — 10 г/л | 4.5 |  |
Жёлтый |
| Медь сернокислая — 10 г/л | 6 | |
Темно-красный |
| Азотная кислота — 7 г/л | 10 | |
Темно-фиолетовый |
| 13 |  |
Тёмно-синий | |
| Состав раствора № 2 | Время, мин | Гамма полученных цветов | |
| Гипосульфит натрия -100 г/л | 3 |
|
Желтый |
| Уксуснокислый свинец — 10 г/л | 4.5 | |
Коричневый |
| Сегнетова соль — 12 г/л | 7 |  |
Красный |
| Медь сернокислая — 12 г/л | 7.5 |  |
Малиновый |
| 8 |  |
Фиолетовый | |
| 9 |  |
Синий | |
| 11 |  |
Зеленый | |
| 13 |  |
Светло-зеленый | |
| 18 |  |
Розовый | |
| 27 |  |
Сине-зеленый |
После получения требуемой окраски изделие извлекают из раствора, тщательно промывают сначала в проточной, а затем в дистиллированной воде, просушивают фильтровальной бумагой, а затем отсоединяют от подвески.
Источник: voroneniestali.ru
Травление нержавеющей стали
Травление нержавеющей стали – немаловажный процесс, который обеспечивает удаление верхнего слоя материала и восстановление первоначального состояния. Суть в том, что после проведения определённых работ на поверхности нержавейки могут образоваться дефекты в виде сварных швов, оксидов и окалин, которые способны заметно подпортить внешний вид материала, а также ухудшить эксплуатационные и эстетические свойства.
Отличительной чертой стали считается наличие оксидохромовой пленки, целью которой является защита верхнего слоя. Именно из-за неё и возникают вышеперечисленные дефекты, которые с трудом вступают в связь с реагентами. В случае возникновения таких неприятностей можно исправить ситуацию, воспользовавшись специальной процедурой – травление нержавеющей стали.
Процедура травления нержавеющей стали
Химическая и электрохимическая обработка или травление считается одним из лучших способов очистки верхнего слоя нержавейки. Данная процедура отлично очищает поверхность стали от сварных швов, устраняет деформации различного типа, а также способствует укреплению структуры сплава после термической обработки.
Кроме очистных свойств, процедура обеспечивает восстановление пассивного слоя стали, необходимого для защиты сплава от разрушения структуры при повышенных температурах. Суть очистки стали 12х18н10т заключается в химическом взаимодействии верхнего слоя с концентрированным кислотным раствором.
В основном используются соляная либо серная кислоты, после чего в ход вступает смесь расплавленной щелочи. Процесс очистки кислотой имеет две стадии: в первую очередь металл обрабатывается основным кислотным составом, а в заключении сплав выдерживается в ванне с раствором азотной кислоты. Обрабатывая нержавейку, стоит строго соблюдать этапы технологического процесса. Емкость с раствором, в которую помещен сплав, должна обрабатывать лишь верхние слои металла, дополнительно устраняя имеющиеся повреждения. Не рекомендуется допускать изменение макроструктуры нержавеющей стали, так как железо может потерять свои первоначальные свойства.
Применение травления
Процесс травления широко применим на производстве во время очистки верхних слоев стали от сварных швов, окалин, окислов и ржавчин. Используется во время поиска внутренних дефектов путем снятия верхнего слоя заготовки либо для изучения структуры металла. Эта процедура обеспечивает зачистку материала, благодаря чему увеличивается адгезия верхнего слоя. Это необходимо для успешного соединения металлической заготовки с другой поверхностью, после чего наносится покрасочный, эмалированный, гальванический слой или другое защитное покрытие.
Такой вид обработки обеспечивает не только быструю очистку заготовки, но и создаёт на верхнем слое металла заданный рисунок. С помощью травления можно вырезать канал любой толщины или оформить сложное изображение. Также возможна обработка крупных заготовок и проката.
Можно легко регулировать глубину обработки до микронов, благодаря чему удастся обработать поверхность со сложными участками и мелкими пазами. Процедура применяется в проведении анализа, определяющего образование межкристаллической коррозии у нержавеющей стали.
Кроме этого данный процесс широко используется во время обработки углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, цветных металлов и титана. Эта технология незаменима во время обработки мелких металлических деталей, шестеренок наручных часов. С помощью неё изготавливаются полупроводниковые микросхемы и печатные платы в электронике.
Этот способ обработки обеспечивает образование токопроводящего канала на микросхемах. В авиастроении травление играет важную роль, так как с помощью этого процесса уменьшается толщина металлических листов, благодаря чему снижается вес самолёта. В нанесении рисунков и надписей данная операция также играет большую роль. Травление производит рельефное изображение, полученное путем разрушения металлической поверхности согласно определенным шаблонам. В быту операция способствует очистке трубопровода.
Методы травления
В домашних условиях и на производственных участках используется следующие виды обработки:
- Кислотная очистка;
- Электролитическая очистка;
- Очистка пастами.
Травление кислотами
Наилучший результат в ходе обработки нержавеющей стали получается путем длительного выдерживания верхнего слоя нержавейки в емкости кислот из серы и азота. Как происходит данный процесс:
Описанный метод травления считается стандартным и включает в себя несколько вариантов обработки. К примеру, выдержка в емкости с азотным раствором, который обогащен элементами плавиковой кислоты, увеличивает процедуру до получаса. Если поднять уровень концентрации плавиковой примеси до 15%, то получится провести процесс обработки при низкой температуре, при этом избежав предварительное опускание заготовки в кислоту. Ещё один доступный вариант обработки – очистка стали с помощью ортофосфорной кислоты. Для выполнения процедуры стоит следовать следующим шагам:
- Обезжирить стальную заготовку любым доступным средством;
- Промыть деталь в проточной воде и высушить;
- Залить ванну для обработки ортофосфорной кислотой по пропорции 150 мг на литр воды;
- Поместить сплав в емкость и ожидать в течение часа;
- Достать и промыть в проточной воде очищенную деталь.
Сократить время обработки в сернокислой ванне можно с помощью добавления хлористого натрия в размере 5%. Благодаря этому процесс занимает 15 минут, но стоит придерживаться соответствующего температурного режима (80 градусов).
Важно помнить, что в помещении с плохой аспирацией следует заменить состав для второго этапа обработки. Проблема в выделении вредных паров из кислоты, поэтому лучше заменить раствор, используя 8% сернокислого железа и 3% плавикового раствора.
Оказать помощь в определении метода травления может окисная пленка, расположенная на верхнем слое нержавейки. Преимущество в том, что внешнее состояние подсказывает о составе плёночного слоя. Если цвет окалины зелёный, это свидетельствует о высоком уровне хрома в составе. В результате может затрудниться взаимодействие стали и кислотной ванны, следовательно, на обработку уйдет больше времени.
Электролитическое травление
Суть электролитической очистки заключается в неравномерной анодной обработке различных структурных элементов, а также в избирательной окраске металла из-за появления пленок. Отличительной чертой данной обработки считается имение внешних источников тока.
Максимально эффективна электролитическая обработка во время определения макроструктуры металлов, сплавов подвергшихся деформации, а также высоколегированных сталей, которые отличаются высокой химической устойчивостью. Электролитическая обработка имеет три вариации травления:
- Очистка посредством анодного растворения;
- Анодная пленочная очитка;
- Катодная пленочная очистка.
Самым распространённым методом электротравления считается анодное растворение, благодаря которому рельеф на поверхности образуется в результате отдельных границ или фаз зерен.
Травление готовыми пастами
На данный момент современный рынок обеспечен огромным ассортиментом различных паст для травления нержавеющей стали. Главная задача пасты – изменение неровностей окрашенной поверхности в результате высоких перепадов температуры, а также очистка сварных швов. Процесс использования травильной пасты достаточно прост и может быть применён даже в домашних условиях. Нержавейка после сварки хорошо очищается пастой густой концентрации, ведь её эффективность уже начинает проявляться при температуре 80 градусов. Перед травлением металлическую поверхность необходимо очистить от коррозии и прочих дефектов.
Процесс травления пастой состоит из следующих шагов:
- Обработка верхнего слоя заготовки пастой слоем до нескольких сантиметров;
- Выдержка в течение полутора часа;
- Промывка под проточной водой.
Травление пастой идеально подходит для обработки сварных швов на нержавеющих марках стали. После правильной обработки поверхность способна выдерживать коррозийные атаки в самых неблагоприятных условиях.
Источник: sterbrust.tech