Вопросы – Ответы

Приводит ли фосфатирование к изменению посадочных размеров стальных деталей

Вопрос.

Ответ.

Кристаллическое фосфатирование применяют в машиностроении для придания трущимся поверхностям антифрикционных и маслоудерживающих свойств. Толщина фосфатного слоя в этих случаях обычно 5-20 мкм, цвет от серого до черного и зависит от марки стали и состояния ее поверхности.

Фосфатирование относится к функциональным покрытиям, то есть, применительно к той или иной детали, оно выполняет конкретную задачу, например, улучшение прирабатываемости поверхностей в узлах трения.

По способу формирования фосфатного слоя, фосфатирование является конверсионным покрытием. То есть, фосфатный слой образуется за счет взаимодействия стали с фосфорной кислотой (травление) при этом происходит преобразование (конверсия) стали в нерастворимые кристаллические продукты травления (фосфатный слой).

Образующиеся на поверхности стали фосфаты занимают несколько больший объем, чем растворенная в процессе фосфатирования сталь. Это в идеале, когда процесс травления сбалансирован с процессом формирования фосфатной пленки.

Принято считать, что травление стали происходит на глубину порядка 0,6-0,7 толщины образующегося фосфатного слоя. Соответственно, фосфатный слой увеличивает размер детали примерно на 1/3 толщины покрытия, что актуально для прецизионных (посадочных) поверхностей.

На практике, если раствор фосфатирования имеет избыточную кислотность, то фактор травления превалирует над формированием фосфатной пленки и может иметь место избыточное стравливание стали без образования эквивалентной пленки достаточной толщины. Посадочные размеры при этом могут быть «просажены».

В случае удаления фосфатного покрытия также происходит потеря первоначальных размеров детали. Повторное фосфатирование приводит к дальнейшему травлению стали, необходимому для образования нового фосфатного слоя. Качество поверхности при этом ухудшается с одновременной потерей размеров.

В.В. Окулов

27.04.2011