Một trong những biện pháp bảo vệ kim loại có hiệu quả là phương pháp bao phủ bề mặt kim loại cốt bằng một lớp vật liệu kim loại hoặc phi kim.

Các lớp bao phủ phải thoả mãn các yêu cầu cơ bản là kín khít, không thấm, bền với mồi trường, không mòn, phân bố đều và liên kết chặt chẽ với bề mặt kim loại gốc. Có được điều đó là nhờ chuẩn bị tốt bề mặt kim loại gốc và thực hiện đúng các chế độ kỹ thuật.

Công việc chuẩn bị bề mặt là rất quan trọng và và cần thiết đối với tất cả các phương pháp bao phủ, bảo vệ. Tuỳ theo phương pháp bao phủ và tính chất lớp bao phủ mà có những yêu cầu khác nhau về mức độ làm sạch như : tẩy rỉ, tẩy mép thừa, đánh bóng..

1.Phương pháp nhiệt

Phương pháp nhiệt thường dùng để tẩy rỉ cho các chi tiết hoặc kết cấu bị han rỉ nặng hoặc trên bề mặt có lớp sơn cũ, các chất bẩn hữu cơ khác…

Người ta dùng mỏ đốt ( mỏ dầu hoặc mỏ Oxy – Axetylen ) hơ trên bề mặt chi tiết, sau khi đốt ri tự bong ra hoặc dễ cạo sạch bằng bàn chải sắt

Phương pháp này có năng suất cao, nhưng chất lượng bề mặt kém, hao tổn nhiên liệu, các chi tiết mỏng ( <5mm ) dễ bị cong vênh, cấu trúc kim loại dễ bị thay đổi do tác dụng nhiệt của ngọn lửa.

2.Phương pháp cơ khí :

Phương pháp cơ khí để tẩy rỉ là dùng tác dụng của lực cơ học làm cho rỉ bong ra khỏi bề mặt kim loại. Có thể chia làm các loại:

 a> Tẩy rỉ bằng phương pháp thủ công hoặc cơ khí hoá :

Các dụng cụ thủ công đơn giản là cạo rỉ, bàn chải sắt…. cạo thủ công vất vả, năng suất thấp, để tăng năng suất, tạo chất lượng bề mặt cao người ta sử dụng dụng cụ cạo rỉ là các loại bàn chải quay truyền động bằng động cơ điện trực tiếp hoặc qua rục mềm hoặc truyền động bằng tuabin không khí nén.

b> Phun cát khô :

Phun cát là biện pháp chuẩn bị bề mặt chất lượng khá tốt Nguyên tắc làm việc của thiết bị phun cát khô là cát từ thùng ra, dưới tác dụng của không khí nén, chuyển vận theo ống dẫn cao su qua vòi phun rồi va đâp lên bề mặt kim loại .

Người ta thường dùng cát thạch anh khô độ hạt 0,52mm, áp suất không khí nén 2,540 at.

Phương pháp phun cát khô có nhược điểm là bụi Silic độc nên phải tiến hành ở vị trí cách biệt và đeo mặt nạ chống bụi. Ngoài ra bề mặt kim loại sau khi phun chóng bị rỉ nên sau khi phun phải tiến hành bọc lót xử lý ngay.

Chống ăn mòn bằng phương pháp phun cát khô

 c> Phun cát ướt:

Sử dụng cát có độ hạt 0,151 mm trộn với nước tạo thành huyền phù, dùng không khí nén có áp suất 1,5  8 at để phun huyền phù lên bề mặt kim loại . Trong dung dịch nước người ta còn cho một lượng nhỏ các chất tẩy rửa để tăng quá trinh làm sạch và cho một lượng nhỏ các chất thụ động để ức chế quá trình ăn mòn . Bề mặt kim loại sau khi phun cát ướt có thể để đến 20h không bị rỉ.

Ưu điểm của phương pháp này là không bụi, bề mặt kim loại nhẵn bóng hơn nhưng đối với các chi tiết lớn hoặc phức tạp về hình dạng thì không thể phun được trong buồng phun.

d> Tẩy rỉ bằng rung động :

Là phương pháp tẩy rỉ nhờ tác dụng dao động của chi tiết và vật liệu nhám với tần số dao dộng khoảng 3000 dao động / phút.

Do tác dụng của dao động, bề mặt chi tiết gia công và vật liệu nhám cọ sát với nhau lực cọ sát sẽ làm bong lớp rỉ và nhẵn bề mặt

3.Phương pháp hoá học ( phương pháp ăn mòn)

 a> Tẩy rỉ bằng axít:

Phương pháp này thường được dùng để tẩy rỉ cho thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp, có thể dùng axít H₂S0₄ hoặc axít HCL để tẩy

Tác dụng hoá học giữa axít và lớp gỉ là các oxit kim loại, tạo thành muối hoà tan theo các phản ứng sau :

Fe₂0₃ + 6H⁺ = 3H₂0 + 2Fe⁺³

Một phần rỉ bong ra do tác dụng của axít với lớp kim loại nằm dưới lớp rỉ:

Fe + mH₂0 + 2H⁺ = Fe⁺² + mH₂0 + H₂

Tẩy rỉ bằng axít HCI nhanh hơn và lượng Hydro thoát ra ít hơn so với axít H₂S0₄ nhưng vì axít HCI bốc hơi mạnh, khó bảo quản và vận chuyển do đó nó ăn mòn các kim loại rất mạnh nên ít được sử dụng.

Chống ăn mòn bằng phương pháp tẩy axit

b> Tẩy rỉ bằng axít – Kiềm phối hợp :

Phương pháp này dùng để tẩy rỉ cho các thép hợp kim chịu axít, chịu nóng, thép không rỉ. Qúa trình tiến hành theo các bước sau :

+ Nhúng chi tiết trong hỗn hợp nóng chảy ở nhiệt độ 400480°c, hỗn hợp gồm các chất NaOH + NaN0₃ + NaCI , rồi rửa chi tiết bằng nước nóng.

+ Tẩy rỉ bằng dung dịch H₂S0₄ + NaOH + NaN0₃ + NaCI ở nhiệt độ 4050°C, sau đó rửa bằng nước và làm khô bề mặt.

Tẩy rỉ bằng phương pháp này nhanh hơn gấp 2-3 lần so với phương pháp axít và chất lượng bề mặt tốt hơn .

Chống ăn mòn bằng Tẩy rỉ bằng axít – Kiềm phối hợp

c> Tẩy rỉ bằng Hydrua :

Dùng để tẩy rỉ trên bề mặt các hợp kim khó tẩy bằng các phương pháp khác như hợp kim Crôm, hợp kim Titan. Natri hydrua hoàn nguyên các oxit thành kim loại hoặc oxit dễ tan theo các phản ứng :

Fe₃0₄ + 4NaH = 3Fe + 4NaOH

NiO + NaH = Ni + NaOH

CuO + NaH = Cu + NaOH

Cr₂0₃ + NaH = 2CrO + 4NaOH

4.Phương pháp điện hoá.

Đối với các kim loại rỉ khó tẩy bằng axít thì người ta dùng phương pháp điện hoá, bản chất của phương pháp này là đặt chi tiết trong dung dịch điện ly và nối chi tiết với một cực của nguồn điện. Khi nổi chi tiết với cực âm của nguồn điện thì gọi là cực hoá catôt. Khi nối chi tiết với cực dương của nguồn điện thì gọi là cực hoá anốt. Tẩy rửa bằng cực hoá anôt hiệu quả cao hơn cực hoá catôt. Ngoài ra cũng có thể nối chi tiết với một cực của nguồn điện xoay chiều. Trong trường hợp này chi tiết được đổi cực theo chu kỳ của nguồn điện.

Dưới tác dụng của dòng điện rỉ bị bong ra do quá trình điện hoá phức tạp trong dung dịch điện ly.        Tẩy rỉ dùng dòng xoay chiều thì đơn giản và thuận tiện hơn dùng dòng một chiều. Phương pháp này chỉ sử dụng cho các chi tiết nhỏ trong công nghệ mạ điện.

Bài viết tham khảo thêm:

1. Giải pháp chống hư hỏng chân giàn khoan
2. Băng quấn chống ăn mòn gốc sáp S2S Plip Tape- giải pháp chống ăn mòn tiện lợi cho bề mặt bất quy tắc.
3. Những hiểu biết về sơn công nghiệp