Кадмирование — процесс нанесения тонкого слоя металлического кадмия на изделие для придания ему необходимых свойств. Основное назначение покрытия - защита стали от коррозии в солевой среде (морской воде и тропиках). Покрытие кадмием, химический аналог цинка. Кадмирование черного металла и меди подобно цинкованию защищает от коррозии как механически (перекрывая доступ кислорода), так и электрохимически (образованием гальванической пары кадмий-железо или кадмий-медь). У кадмирования есть существенные преимущества.
- Слой кадмия устойчивее цинкового, особенно в щелочной среде, например – при в контакте с растворами соды и триполифосфатов, входящих в состав распространенных моющих средств.
- Кадмиевое покрытие лучше защищает от коррозионного воздействия солей (хлоридов, нитратов, сульфатов).
- Разнообразнее цвета обработанной поверхности поверхности.
- Пластичность защитного слоя кадмия выше, чем в случае цинкования.
Когда требуется получить эстетичные золотистые оттенки на поверхности изделия, можно заказать дополнительную обработку солями хрома.
Оказалось, что кадмий может быть как анодом, так и катодом по отношению к стали.
Анодный характер защиты кадмия проявляется в хлорид-содержащих средах (в частности - в морской воде). При несплошности солевой среды (туман, брызги) анодный характер защиты сохраняется.
В условиях сухого атмосферного воздуха кадмий по отношению к стали - катод. В атмосфере промышленных серосодержащих газов кадмий разрушается в 1,5-2 раза быстрее цинка, т.к. образующийся на поверхности покрытия слой сульфида кадмия легко смывается дождями. Также кадмиевые покрытия не устойчивы в среде продуктов, выделяющихся при старении олифы, масляных лаков.
Как и цинк кадмий подвергается хроматированию для улучшения его защитных свойств. В зависимости от условий эксплуатации стальных изделий толщина кадмиевых покрытий устанавливается в следующих размерах:
Таблица 1 – Характеристика кадмиевых покрытий
Обозначение покрытия |
Назначение покрытия |
Толщина кадмия, мкм, |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
||
Кд |
Защитное |
- |
- |
- |
- |
- |
30 |
30 |
40 |
|
Кд.хр |
Защитное; защитно-декоративное |
- |
- |
- |
12 |
- |
18 |
18 |
18 |
|
Твердость покрытий кадмием варьируется от 600 до 1500 МПа. Таким образом, кадмий мягче цинка и несколько тверже олова.
Кадмиевые покрытия отличаются высокими антифрикционными свойствами, но низкой износостойкостью.
Основные области применения гальванического кадмирования
- Покрытие метизов пластичным слоем кадмия. При затягивании пластичный металл герметизирует резьбовые соединения
- Мебельные винты, саморезы, шурупы, болты. Они лучше защищены и гармонируют с цветом древесины, если кадмированные сочетается с последующим хроматированием.
- Наиболее ответственные детали корпусов самолетов, судов, автомобилей, работающие в жестких условиях.
- Элементы металлических воздуховодов, корпуса и шасси приборов, кузовные детали сельхозтехники и другие изделия в тропическом исполнении по ГОСТ 15150-69 кадмируют, т.к. цинкование, обычно применяемое в умеренном климате, недостаточно устойчиво.
Кадмирование деталей |
1500х800х900 |
Подвесы 980х1000 мм. |
|
Г/П автооператора 400кг |
|
Стандарт выполнения |
ГОСТ 9.301-86 |
*. Возможность обработки изделий с размерами, превышающими указанные, определяется по согласованию |
|
Нанесение покрытий на изделия выполняется на основании нормативных документов, указанных в требованиях РКД. |
Виды покрытий:
Кадмиевое покрытие с радужным хроматированием
Обозначение: Кд.хр
Тип металла: углеродистая сталь
Общепринятые термины: кадмий, кадмирование, кадмиевое покрытие
Области применения: судостроительная промышленность, авиационная промышленность, оборонная промышленность, машиностроение
Кадмиевое покрытие с фосфатированием
Обозначение: Кд.фос
Тип металла: углеродистая сталь
Общепринятые термины: кадмий фосфат, кадмирование с фосфастированием
Области применения: судостроительная промышленность, авиационная промышленность, оборонная промышленность, машиностроение
Достоинства кадмирования:
- Кадмий, особенно с хроматированием, обладает высокой коррозионной стойкостью в солевых средах, где проявляет по отношению к стали анодные свойства. Анодный характер защиты кадмиевого покрытия позволяет защищать изделия даже при наличии сквозных повреждений: царапин, пор, сколов;
- Кадмий легко диффундирует в основной металл и на границе "металл-покрытие" образуется сплав, что благотворно сказывается на адгезии кадмия к стали;
- Предотвращает контактную коррозию при сопряжении стали с деталями из алюминия;
- Обеспечивает легкую свинчиваемость резьбовых деталей.
Недостатки кадмирования:
- Радужная хроматная пленка на кадмии неустойчива к истиранию, теряет свой декоративный вид при периодических механических воздействиях;
- Кадмий не выполняет надежной защитной функции на стали при отсутствии солевого фона;
- Кадмий легко растворим в минеральных кислотах, особенно в азотной;
- Кадмиевые покрытия отличаются высокими антифрикционными свойствами, но низкой износостойкостью;
- Не устойчив в среде промышленных серосодержащих газов;
- Не устойчив в среде продуктов, выделяющихся при старении олифы, масляных лаков.