Ciekawszym problemem z jakim mieliśmy do czynienia było miedziowanie stali odpornej na korozję. W naszej pracy zetknęliśmy się z dwoma rodzajami stali: stal austenityczna typu 1.4301 oraz stal ferrytyczna typu 1.4509.
Stal 1.4509 - po wygrzaniu w 1000oC - przyczepność bardzo dobra.
W ogólnym skrócie - stal austenityczna w swoim składzie posiada dodatkowo nikiel i chrom plus inne metale a ferrytyczna nie zawiera niklu. Ponieważ stale o strukturze ferrytycznej są trudniejsze w obróbce, np. spawaniu, niż stale o strukturze austenitycznej, do stali takiej dodaje się niewielkie ilości tytanu i niobu.
Z miedziowaniem stali austenitycznej nie mieliśmy żadnych problemów. Miedziuje się ją w kwaśnej kąpieli miedziującej, przy czym stal taka wymaga wstępnej aktywacji w kąpieli niklującej, dzięki temu uzyskujemy dobrą przyczepność do podłoża. Zaś sam proces odtłuszczania jest przeprowadzany anodowo.
Natomiast duże kłopoty są z miedziowaniem stali ferrytycznej. Problemy zaczynają się już na poziomie odtłuszczania. Odtłuszczanie anodowe nie jest skuteczne, po aktywacji i nałożeniu miedzi natychmiast na powierzchni stali powstają pęcherze. Po zgłębieniu problemu m.in. na portalu finishing.com zmieniliśmy odtłuszczanie z tylko anodowego na odtłuszczanie rewersyjne. Pęcherze już nie powstawały, ale mimo wszystko nie można było uzyskać dobrej przyczepności do stali. Warstwę miedzi dawało się poważyć ostrym narzędziem i złuszczyć. Przypadkowo spróbowaliśmy pomiedziować dwie płytki ze stali 1.4509, które były ze sobą pospawane. Nasze zdziwienie było wielkie, gdy tylko wzdłuż spawu powłoka miedzi miała dobrą przyczepność. Prawdopodobnie przyczepność była tam, gdzie nastąpiło nagrzanie stali. Ten efekt zasugerował, by detale wygrzać. Po obejrzeniu wykresu fazowego równowagi układu żelazo-cementyt postanowiliśmy wygrzać detale w dwóch temperaturach 700 i 1000oC.
Wykres równowagi układu żelazo-cementyt.
Detale były wygrzane w piecu dokładnie w założonej temperaturze. Przebywały w piecu od rozpoczęcia ogrzewania aż do ostudzenia, łącznie ok. 24 godz. I tak detale wykonane z błyszczącej blachy ferrytycznej ściemniały, ale nie straciły swojego połysku. Jednak próby miedziowania nawet przy zastosowaniu rewersyjnego odtłuszczania nie przyniosły pożądanych efektów. Natomiast detale, które były wygrzane w 1000 st. C straciły połysk, powierzchnia była szorstka, ale za to nałożona warstwa miedzi miała doskonałą przyczepność. Być może graniczną temperaturą jest tutaj temperatura widoczna na wykresie a zaznaczona linią PK. Jednak w tej materii na pewno więcej do powiedzenia będą mieli metalurdzy.
Waldemar Tomankiewcz
Wojciech Jakóbek
Komentarze (0)