Влияние окисных пленок на процесс цементации

Было исследовано влияние окисных пленок на процесс цементации различными металлами и было показано, что медь из растворов такими металлами, как Al, Ni, Ti, Zn, V, Cr, W и Та, из-за наличия на их поверхности окисных пленок при 25°С не вытесняется. Установлено, что пленка окислов на поверхности цинка практически не влияет на скорость цементации.

Предварительная активация поверхности металла-цементатора позволяет устранить указанные затруднения. Удаление пленки окислов с поверхности металлов может быть осуществлено как механическими, так и химическими методами. К механическим методам могут быть отнесены методы абразивного истирания, воздействия ультразвука кавитационного режима, ударные воздействия и др. Химические методы активации поверхности металлов чаще всего связаны с использованием различных кислот. Хорошим средством активации железа является предварительная обработка его растворами серной или соляной кислоты (но не азотной). Титан и его сплавы хорошо активируются растворами фтористоводородной кислоты.

Активность металла-цементатора является одной из его важнейших технологических характеристик. В литературе имеется различный подход к понятию активности металла-цементатора. Так, за активность цинковой пыли принимают количество железа, которое может восстановить определенная навеска пыли в растворе железоаммонийных (окисных) квасцов. Активность губчатого железа определяли по количеству меди, которое может вытеснить определенная навеска порошка из раствора.

Правильнее было бы выражать активность порошков (с учетом расположения металла в ряду напряжений) через константу скорости цементации в стандартных условиях (концентрация, температура, скорость перемешивания), отнесенную к единице поверхности порошка. Активность порошков в известной мере определяется также их "биографией". Так, например, активность никелевых порошков зависит не только от температуры и продолжительности восстановления закиси никеля до металла, но и от температуры и продолжительности окисления сульфида никеля до закиси. Более подробные сведения об активности конкретных порошков металла-цементатора.