Защита от коррозии химически оксидированных деталей из магниевых и алюминиевых сплавов

В связи с тем, что магниевые сплавы обладают низкой коррозионной стойкостью, и места сочленения с другими металлами являются наиболее уязвимыми, данные сплавы защищают сочетанием химически оксидного покрытия с антикоррозийным лакокрасочным материалом. Для повышения защитных свойств обычного покрытия могут использоваться эмали ЭП-56, но химически оксидного покрытия был выбран эпилам «Эфрен-К» марки Н-2.

При использовании магниевых сплавов в установочных и посадочных поверхностях в деталях и сборках необходимо повысить защитные антикоррозийные свойства химически оксидного покрытия, обеспечив в то же время коррозионную стойкость плоскостных соединений с деталями из алюминиевых сплавов и сохранив контактную электропроводность поверхности деталей их алюминиевых и магниевых сплавов.

Магниевые сплавы из-за своего малого удельного веса предпочтительны в изделиях с минимально допустимой массой, однако возникают вопросы относительно их коррозионной стойкости.

Магниевые сплавы обладают низкой коррозионной стойкостью, причем места сочленения с другими металлами являются наиболее уязвимыми, поэтому обычно эти сплавы защищают сочетанием химически оксидного (Хим.Окс.) покрытия с лакокрасочным.

Для установочных и посадочных поверхностей в деталях и сборках из магниевых сплавов до настоящего времени в качестве дополнительной защиты применялись только смазки, в том числе жидкость гидрофобизирующая ГФЖ 136-41 с продуктом АДЭ-3, которые, защищая изделия от коррозии, не обеспечивают их контактную электропроводимость.

В связи с вышеизложенной проблемой для увеличения стойкости химического покрытия изделий из магниевых сплавов был выбран эпилам «Эфрен-К» марки Н-2, представляющий собой раствор фторсодержащего поверхностно-активного вещества с добавками игнибиторов коррозии в смесевом растворителе. Эпилам образует бесцветную, тонкую (толщиной до 0,1 мкм), практически невидимую пленку. Пленка эпилама «Эфрен-К» марки Н-2 является электропроводной. Норма расхода эпилама составляет 40-100 г/м².

Согласно ТУ 6-02-2-929-87 эпилам «Эфрен-К» марки Н-2 рекомендуется для дополнительной защиты узлов и деталей из алюминиевых сплавов марки АМг и магниевых сплавов марки МА. Однако данных по коррозионной стойкости сопряженных деталей из алюминиевого и магниевого сплавов с данным покрытием нет.

Для подтверждения защитных свойств эпилама «Эфрен-К» марки Н-2 на изделиях из химически оксидированного магниевого сплава, а также обеспечения коррозионной стойкости на плоскостных соединениях и сохранения контактной электропроводности были проведены испытания из магниевого сплава с покрытием Хим.Окс./ эпилам «Эфрен-К» марки Н-2 в контакте с алюминиевыми сплавами, покрытыми Хим.Окс./ эпилам «Эфрен-К» марки Н-2, на коррозионную стойкость в условиях эксплуатации УХЛ2.

Методы и результаты испытаний

Были выбраны образцы размером 70×70×3 мм: из магниевого мплава марки МА-1; контактная пара из алюминиевого сплава с покрытием Хим.Окс./ эпилам «Эфрен-К» марки Н-2 и магниевого сплава с покрытием Хим.Окс./ эпилам «Эфрен-К» марки Н-2, установленная на клей ВК-9 и соединенная оцинкованными винтами.

Режим ускоренных испытаний был выбран по методу 1 ГОСТ РВ 21.57.306-98 для изделий, к которым предъявлено требование работы при температуре точки росы, не имеющий уплотненных кожухов или имеющих уплотненные кожухи (на основе упругих материалов типа резины), не вскрываемых во время эксплуатации.

Воздействие изменения температурной среды проводились в 3 цикла в диапазоне температур от -60 °С до +70 °С с выдержкой в камерах в течении 1 часа.

Воздействие повышенной влажности (98%) проводилось в течение 24 часов при температуре 25 °С для климатического исполнения УХЛ (10 циклов).

Площадь коррозионного поражения оценивали по ГОСТ 27597-88 при помощи лупы с 4-кратным увеличением. Величину площади рассчитывали по формуле:

При осмотре после испытания поверхности образцов было обнаружено:

• потемнение оксидного покрытия магниевых пластин на участках с повышенной шероховатостью, что допускается согласно ГОСТ РВ 20.57.310-98 а. 11.2; коррозионные поражения на магниевой пластине образца №1 составляют общей площадью 47 мм ² (0,73%), что соответствует оценочному баллу 7;
• коррозионные поражения на магниевой пластине образца №2 - общей площадью 20 мм ² (0,3%), что соответствует оценочному баллу 8;
• на магниевой пластине образца №3 коррозионных поражении не обнаружено, что соответствует оценочному баллу 10.

Согласно ГОСТ 27597-88 п. 4.6, «изделия считают выдержавшими испытания, если оценочный балл коррозионной стойкости имеет значение от 10 до 5 баллов после испытаний на длительное воздействие повышенной влажности».

Помимо того, в дополнение для волноводных труб из алюминиевого сплава с покрытием химическим оксидным электропроводным (Хим.Окс.э) необходимо сохранять контактную электропроводность на фланцах.

Проведена работа по подтверждению дополнительной защиты эпиламом «Эфрен-К» марки Н-2 химически оксидированных волноводных труб из алюминиевого сплава с покрытием химически оксидных электропроводным в условиях эксплуатации УХЛ с сохранением электропроводности фланцев.

Испытание фрагментов труб проводилось при следующих режимах:

Воздействие изменения температурной среды проводилось в диапазоне температур от -60 °С до +70 °С с выдержкой в камерах в течение 1 часа (3 цикла); воздействие повышенной влажности (98%) в течение 24 часов при температуре 25 °С для климатического исполнения УХЛ (10 циклов).

Расчет площади коррозионного поражения и оценочный бал производили по ГОСТ 27597-88 с помощью лупы с 4-кратным увеличением. Коррозионных поражений на фрагментах обнаружено не было.

Заключение

1. Ускоренные испытания по методу 1 ГОСТ РВ 21.57.306-98 выявили положительные результаты коррозионной стойкости образцов.
2. Коррозионная стойкость деталей из магниевого сплава с покрытием Хим.Окс./ эпилам «Эфрен-К» марки Н-2 для условий усплуатации УХЛ2 по критериям ГОСТ РВ 21.57.306-98 обеспечивается.
3. Коррозионная стойкость при контакте детали из магниевого сплава с покрытием Хим.Окс./ эпилам «Эфрен-К» марки Н-2 с алюминиевым сплавом с покрытием Хим.Окс.э/ эпилам «Эфрен-К» марки Н-2 для условий эксплуатации УХЛ2 обеспечивается.
4. Применение дополнительной защиты эпиламом «Эфрен-К» марки Н-2:
• сохраняет технические требования по эдектропроводности к изделию, узлу;
• не изменяет высокоточных установочных размеров окончательной сборки изделия, узла.
5. Защита эпиламом «Эфрен-К» марки Н-2 – единственный в настоящее время способ защиты магниевых сплавов от гальванической пары с другими металлами для точных сборок.
6. Описанный выше способ защиты экономически рационален, так как расход эпилама «Эфрен-К» марки Н-2 составляет 40-100 г/м², и на сегодняшний день альтернативного покрытия не существует.