CC BY
13
За ступенем водостшкост клейового з'еднання фанеру подшяють на марки: ФСФ - фанера шдвищено! водостiйкостi; ФК - фанера водостшка. За ступенем мехашчно! обробки поверхш фанеру подiляють на: нешлiфовану -НШ, шлiфовану з одного боку - Ш1, шлiфовану з двох боюв - Ш2. Розмiри i шаровiсть фанери регламентуються. Довжина (ширина) лис^в фанери вiд 1200 до 3660 мм, товщина вщ 3 до 30 мм. Допускаеться виготовляти фанеру iнших розмiрiв вщповщно до умов контракту.
Умовне позначення фанери мае мютити: назву продукцй; породу де-ревини зовнiшнiх та внутрiшнiх шарiв; марку; поеднання сор^в шпону зов-нiшнiх шарiв; клас емюи; вид обробки поверхнi; розмiри; стандарт. Зокрема, наведено приклад умовного позначення березово! фанери марки ФК з сортами шпону зовшштх шарiв I/III, класом емюи Е1, шштфовано! з двох бокiв, довжиною 2440 мм, шириною 1525 мм, товщиною 9 мм.
Фанера береза/береза, ФК, I/III, Е1, Ш2, 2440x1525x9 ГОСТ 3916.196. Нормативи на фанерну сировину для виготовлення шпону лущеного та фанери. Сировина для виготовлення лущеного шпону мае вщповщати вимо-гам ГОСТу 9462-88 "Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия" та ГОСТ 9463-88 "Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия".
Для виготовлення лущеного шпону використовуеться сировина 1 та 2 сор^в таких порщ деревини: листяних - дуб, клен, ясен, береза, шьм, бук, граб, вшьха, осика, тополя, липа; хвойних - сосна, модрина, кедр, ялина, яли-ця. Допустимий мшмальний дiаметр сировини листяних порщ - 16 см, для си-ровини хвойних порщ - 18 см. Фанерну сировину заготовляють у чурбаках довжиною 1,3; 1,6; 1,91; 2,23; 2,54 м i в кряжах, довжина яких кратна довжиш чурбаюв. При довжиш чурбака 1,91 м i бшьше мммально допустимий дiаметр сировини листяних порщ - 18 см, хвойних - 20 см. Об'еми кряжiв та чурбаюв повинш визначатися зпдно з ДСТУ 4020-2-2001 "Лiсоматерiали круглi та пилят. Методи обмiрювання об'емiв. Частина 2. Лiсоматерiали круглi".
Порiвняння нормативних документiв Укра!ни на фанерну продукцш вказуе, що вони вщповщають вимогам стандартiв Роси та ISO.
УДК 620.193 Доц. О.Б. Гасш, канд. техн. наук;
проф. В.М. Голубець, д-р техн. наук - УкрДЛТУ
КОРОЗ1ЙНА СТ1ЙК1СТЬ ЙОННО-ПЛАЗМОВИХ ВАКУУМНИХ ПОКРИТТ1В В УМОВАХ Д11 КИСЛИХ I НЕЙТРАЛЬНОГО
СЕРЕДОВИЩ1
Наведено результати дослщжень корозшно'1' сгшкосп одношарових та композицшних йонно-плазмових вакуумних покритпв на сталях у 5%-му розчит арчано'1' кислоти за швидюстю корози, поляризацшними кривими та кiнетикою електродних потенцiалiв
Ключов1 слова: корозiя, вакуумнi йонно-плазмовi покриття, робочi середови-ща, коефщент захисту.
1 Продовження буде
Doc. O.B. Hasiy; prof. V.M. Holubets - USUFWT Corrosion durability of ion-plasma vacuum coatings in acid and neutral fluids
The results of researches of corrosion durability of one-layer and composition ionplasma vacuum coatings on steels in 5% sulphur acid solution by corrosion rate, polarized curves and electrode potentials kinetics are shown
Keywords: corrosion, vacuum ion-plasma coatings, working fluids, protection coefficient.
Метою цього дослщження e вивчення електрохiмiчноl поведшки i стшкосп pi3Hrn видiв тонких (5.. .7 мкм) покритпв у кислих i нейтральному корозшно-активному середовищах, враховуючи можливiсть використання !х як захиснi для роботи в умовах корозп та корозiйно-механiчного зношування пiд впливом агресивних технологiчних рщин. Середовища обрано, виходячи i3 умов експлуатаци деталей хiмiчного, харчового та шших видiв вироб-ництв, де можливе використання вуглецевих конструкцiйних сталей (системи техшчного водозабезпечення, машини харчово! переробки i т.д.).
Дослiдженню шдлягали покриття на основi чистих металiв, хiмiчних сполук, а також композицшш, нанесенi вакуумним йонно-плазмовим напи-ленням на сталь Ст. 3 за допомогою установки "Булат-3Т" [1]. Конструкщю катодiв i технологiчнi особливостi напилення наведено в робот [2]. Викорис-товували зразки двох титв (рис. 1).
Напилення зразкiв типу "а" проводили у вшьно шдвшеному станi за одне встановлення. При випробуванш стiйкостi такого зразка отвiр, де зали-шались ненапиленi дшянки внаслiдок затiнення при пiдвiшуваннi, закривали фторопластовими корками.
о о
о г-
1,25
4.-
<г<
0,5
а б
Рис. 1. Конструкця зразшв iз сталi Ст.3 для до^дження корозшноХ стшкост1
(а) та електрохiмiчних властивостей (б)
Напилення зразюв типу "б" теж проводили з одного встановлення: привареш шжки зразюв встановлювали вертикально у гшзда обертового столу пiдложкотримача установки. При дослщженш корозшно! стiйкостi нена-пиленi кiнцi нiжок, а також мюце зварювання нiжки iз зразком закривали во-достiйким клеем БФ-6 або "Фешкс".
Шорсткiсть зразкiв перед напиленням становила Яа = 0,32 мкм. Ре-жимнi параметри осадження вакуумних покритпв наведено в табл. 1. У мета-лографiчному аспект дослiджуванi покриття являли собою св^лу смужку
товщиною 5... 7 мкм, що не шддаеться травленню у 3 %-му розчинi НЫ03 в етиловому спиртi.
Корозiйну стшюсть покриттiв дослiджували в рiзних розчинах кислот ваговим методом за методикою [3]. При цьому робочу частину покриття на зразках видшяли шляхом iзоляци решти поверхнi зразка за допомогою водос-тiйкого клею "Фешкс". Перед випробуванням робочу поверхню зразкiв об-робляли ацетоном, потiм спиртом, шсля чого зразки витримували в ексикато-рi одну добу i зважували на аналiтичнiй вазi ВЛА-200М з точнiстю до 10-4 г. Шсля тако! пiдготовки зразки вставляли у спещальний тримач i занурювали у робоче середовище.
Табл. 1. Вихiднi компоненти покритт'ш i режими Их нанесення
№ покриття Компоненти покриття Матер1ал випаровувача 1 струм дуги, А Робо- II чий газ || Тиск газу, Па Анод-на на-пруга, В Температура тд-ложки, °С Товщи-на покриття, мкм
I випаровувач II випаровувач
2 Т^ Т1 /100 — N2 0,4.0,5 150 350 5.6
1 И Т1 /100 — — — 150 350 5.6
16 N1 Ni /100 — Лг 0,3.0,4 150 300 5.6
19 Мо Мо /180 — — — 100 300 6.7
27 № № /180 — Лг 0,3.0,4 150 300 6.7
28 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т/70 — — — 150 300 6.7
30 БеСг БеСг /100 — — — 150 300 6.7
23 Мо-№^ Мо /200 № /100 N2 0,07.0,08 170 450 6.7
24 Mo-Ni-N Мо /200 № /100 N2 0,3.0,4 170 450 6.7
25 Mo-Ni-N Мо /200 № /150* N2 0,07.0,08 170 450 6.7
6 Ti-Ni-N Т1 /100 № /100 N2 0,4.0,5 150 400 5.6
7 Ti-Ni-N Т1 /100 № /170 N2 0,4.0,5 150 400 5.6
8 ТьМ-Ы Т1 /100 № /100 N2 0,4.0,5 150 400 5.6
4 Т1-С Т1 /100 — С2Н2 0,06.0,07 150 400 6.7
20 Mo-N Мо /180 — N2 0,07.0,08 170 450 6.7
29 06ХН28МД Т (ЭИ 943) ЭИ 943 / 70 — — — 150 300 6.7
Примггка: * - напилення шкелевим катодом з використанням суцшьного сепаратора з метою вщокремлення м1крокрапель у процес осадження покриття
Корозшну стiйкiсть оцiнювали за питомою швидюстю корози (г/мм2-год) коефщентом захисту п = Кб.п./Кп, де Кбп i Кп — вiдповiдно швид-костi корози непокритого i покритого зразкiв.
Електрохiмiчну оцiнку властивостей покритпв проводили методом зняття поляризацшних кривих i за кiнетикою електродних потенцiалiв. Дослщ-ження виконували за допомогою потенцюстату П-5827М у стандартны елек-трохiмiчнiй комiрцi ЯСЭ-2 при юмнатнш температурi. Поляризацiйнi кривi зшмали у потенцiодинамiчному режимi при швидкост розвертання потенщ-алу 1мВ/с, починаючи з потенцiалу, що встановився протягом двох годин спо-чатку у катодний бж, а по^м в анодний до у = 3300 А/м , тобто запис анодних поляризацшних кривих проводили шсля катодного активування поверхш. Зна-чення потенцiалiв наведено вщносно насиченого хлорсрiбного електроду.
Встановлено, що у 5 %-му розчиш cip4aHOï кислоти покриття на стал Ст.3 з TiN (№ 2), Ti (№ 1), Ni (№ 16), Mo (№ 19), Nb (№ 27), FeCr (№ 30) ма-ють бiльш позитивне значення потенцiaлiв, нiж сталь без покриття (рис. 2, а). Таким чином, щ покриття в розчиш сiрчaноï кислоти е катодними.
Захисна дiя катодних покриттiв проявляеться, у першу чергу, в мехашз-мi iзоляцiï основного металу вiд дiï агресивного середовища. Враховуючи не-суцiльнiсть йонно-плазмових покритпв, процес корозiйного руйнування стал буде локaлiзувaтись у порах покритпв. У такому випадку швидкiсть корози металу буде сильно залежати не тшьки вiд мaтерiaлу покриття, але й вiд його пористостi та товщини. Вплив технологiчних режимiв нанесення йонно-плаз-мових покриттiв на ïx суцiльнiсть i товщину детально описано в роботi [4].
а О
-Ф, тВ
400
300
200
№ 25 (Mo-Ni-N) m / m ........
№ 6 (Ti-Ni-N)
/
№ 23 (Mo-Ni-N)
m /
№ 7 (Ti-Ni-N)
№ 24 (Mo-Ni-N)
«мнмМЬм-------------
/
№ 8 (Ti-Ni-N)
4-
X
б
30
60
90
т, год
Рис. 2. Ктетика електродних потенцiалiв сталi Ст. 3 з покриттями у 5 %-му рознит И2^04: а - покриття з чистих металiв i хiмiчних сполук;
б - покриття композицiйнi
Анатз поляризацшних кривих (рис. 3, а) показуе, що найкращими за-хисними властивостями у 5 %-му розчиш Н2Б04 володтоть покриття з TiN (№ 2), Т (№ 1), БеСг (№ 30) { № (№ 27), для яких характерне утворення стшко! пасивно! пшвки в широкому д1апазош потенщашв (0,8... 1,2 В) { початок видшення водню при потенщаш 1,1 В. Значно меншими е дшянки пасив-ного стану для покритпв з Мо (№ 19) - 0,3 В { № (№ 16). Найбшьш нес-тшким е покриття з1 стал 12Х18Н10Т (№ 28), яке швидко вщшарувалось.
Данi електрохiмiчних дослiджень покриттiв з Ti i TiN пiдтвердились результатами випробувань швидкост корози (рис. 3, б).
б
Рис. 3. ПоляризацШш upuei (а) i швидкостi корози зразтв i3 cmmi Ст.3 з покриттями (б) у 5 %-му розчиш H2SO4 (Vp = 1 мВ/с; Устр = 720 мм/год):
1 - Ст.3; 2 - TiN (№ 2); 3 - Ti (№ 1); 4 - Ni (№ 16); 5 - FeCr (№ 30); 6 - Mo (№ 19);
7 - Nb (№ 27). Цифрами на гктограмах (б) вказано кшъюсть годин випробувань
Характерним е той факт, що швидюсть корози з часом для бшьшост покритпв зростае. Це пояснюеться поступовим вщшаровуванням або руйну-ванням захисних плiвок в околi суцшьних пор. Винятком е покриття з Мо i стал 12Х18Н10Т, для яких у початковий перюд швидюсть корози е вищою, тж для сташ Ст. 3 без покриття. Ц покриття, очевидно, е сильними катодами
вщношо CTarn, i для них хapaктеpною e коpозiя по поpaх, яга cупpоводжуeтьcя швидким вiдшapовувaнням нaпиленого шapу. Пicля повного вiдшapувaння покpиттiв швидкоеп ïx коpозiï нaближaютьcя до швидкоcтi коpозiï cтaлi Ст. 3.
Деяга невiдповiднicть електpоxiмiчниx xapaктеpиcтик pезультaтaм до^джень коpозiйноï cтiйкоcтi пояcнюeтьcя, очевидно, неодшковою cуцiль-нicтю покpиттiв нa плохих i цилiндpичниx зpaзкax. Ця вщмшшеть нгйбшь-шa для покpиттiв з Ni, Nb, FeCr i CTani 12Х18Н10Т, нaпилення яких cупpо-воджуeтьcя пiдвищеним вмicтом кpaпельноï фaзи у плaзмовому потоцi.
Доcлiджено тaкож електpоxiмiчнi xapaктеpиcтики i коpозiйну етш-юеть у 5 %-му pозчинi H2SO4 композицiйниx покpиттiв cиcтеми Mo-Ni-N (№№ 23, 24, 25) i Ti-Ni-N (№№ б, V, 8), a тaкож двошapовиx конденcaтiв Ti + TiN (№ 1 + № 2) i Ti-Ni-N + TiN (№ V + № 2) зi cпiввiдношенням товщин ~ 1:1. Bci доcлiджувaнi покpиття в pозчинi cipчaноï киcлоти мaли бiльш пози-тивнi потенцiaли поpiвняно зi cтaллю Ст.3 i тому теж були гатодними (pиc. 2, б). До^дження кiнетики змiни електpодниx потенцiaлiв вгазуе нa швидку cтaбiлiзaцiю коpозiйниx ^оцеЫв.
Aнaлiз поляpизaцiйниx кpивиx композицiйниx похитив (pиc. 4) пога-зуе, що нaйвищу cтiйкicть мae покpиття Ti-Ni-N (№ 8), для якого xapaктеpнa шиpокa облacть пacивноcтi (до 1 В). Доегатньо cтiйкими е по^ится Mo-Ni-N (№ 23) i Ti-Ni-N (№ 7).
j,A/M2-(xl02)
Рис. 4. Поляризацйш крuei композицшних no^ummie систем Mo-Ni-N (№№ 23...25) i Ti-Ni-N (№№ б...8)у 5 %-му розчиш H2SO4
До^дження похитив, шпилених ^и обеpтaннi пiдложки, покaзaли низьку коpозiйну cтiйкicть, що пов,язaно як iз зpоcтaнням шоpcткоcтi, тaк i з бiльше виpaженими гатодними влacтивоcтями мaтеpiaлiв покpиттiв (pиc. 5).
Вдоокою cтiйкicтю до коpозiï володшть двошapовi покpиття з pобо-чим шapом з TiN i пiдшapaми з Ti i з Ti-Ni-N. Це можш пояcнити бiльш низь-кою поpиcтicтю зa paxунок оcaдження "м'яких" пiдшapiв i менш штенодвним pозpоcтaнням cуцiльниx мiкpопоp пiд дieю cеpедовищa пpи менших зaлишко-вих ш^уженнях.
25
20
?
ч' S
^ 15 с
10 -
ю
6
¡2* ¡25
Р
■
£
ts
l
£
CN
s
£ I
oo
;Si
a
н
a
CN
+ %
i
£
тг
CN
<N
£ Y
н
CN
%
A
m (N
£ >0
fc
I
•S
4
(N
£ VO
Z
i
%
i
о
s
A
iri <N
VO
_ 1-1
Рис. 5. Швидшсть корози зразшв зi сталi Ст. 3 з композицшними i двошаровими покриттями у 5 %-му розчиш Н£Оф Цифрами над г^тограмами вказано
шльшсть годин випробувань
Лггература
1. Толок В.Т. Вакуумно-плазмова технология високих енерпй// Вюник АН УРСР. -1980, № 11. - С. 63-66.
2. Голубець В.М., Гасш О.Б. Вплив технологiчних параме^в на деяк1 характеристики йонно-плазмових покритпв// Проблеми трибологii. - 2004, № 1. - С. 30-34.
3. Миндюк А.К., Савицкая О.П., Бабей Ю.И. Ингибирующее действие некоторых анионов на растворение стали в серной кислоте// Физико-химическая механика материалов. -1971, № 4. - С. 108-110.
4. Голубець В.М., Гасш О.Б. Суцшьшсть вакуумних йонно-плазмових покритпв за-лежно вщ технолопчних режимiв iх нанесення// Проблеми трибологи. - 2004, № 2. - С. 3-6.
УДК 535.343.2 Проф. З.П. Чорнш, д-р фiз.-мат. наук; 1.Б. Шрко;
доц. В.М. Салапак, канд. фп.-мат. наук; М.В. Дячук - УкрДЛТУ
МЕХАН1ЗМ ГЕНЕРАЦП ЦЕНТР1В ЗАБАРВЛЕННЯ В ЛЕГОВАНИХ КРИСТАЛАХ ФЛЮОРИТ1В: ОДНОМ1РНА МОДЕЛЬ
Запропоновано одномiрну модель юнного кристала, в якiй реальний кристал моделюеться у виглядi ланцюга iонiв. Значення структурних дефектiв в такому лан-цюгу мають (виконують) домiшково-вакансiйнi диполi (ДВД). Центри забарвлення виникають внаслщок локалiзацii зонних електрошв та дiрок на ДВД i набувають структури (Fa-Vk) та ^А-Уко)-пар. При низьких температурах гранична концентра-цiя центрiв забарвлення сягае 25 % вщ концентрацii ДВД.
Prof. Z.P. Chornij; I.B. Pirko; doc. V.M. Salapak; N. V. Dyatchouk - USUFWT
Generation mechanism of coloration centers in admixture crystals of fluorites: one-measure model
One-measure model of ion crystal has been proposed, in which real crystal is modeled in the form of ion chain. The role of structural defects in such a chain is played by admixture-vacant dipoles. Coloration centers appear due to the localization of zone electrons and holes on the admixture-vacant dipoles and take the structure (FA-VK) and (FA-VKD)-co-uples. At low temperatures the border concentration of coloration centers reaches 25 % of admixture-vacant dipoles concentration.
