Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Коррозия и защита алюминия -> Защита алюминия покрытиями -> Защита алюминия покрытиями

Защита алюминия покрытиями

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13 

АНОДИРОВАНИЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ

Сернокислотное анодирование

Задачи анодирования многообразны: антикоррозионная защита, обеспечение адгезии к последующим покрытиям, сохранение блеска и отражательной способности поверхности, повышение твердости и износостойкости, улучшение декоративного вида, электроизоляция, нанесение покрытий непрерывным методом и др.

Для решения всех этих задач наиболее универсальным процессом является анодирование в серной кислоте, которое было открыто профессором Казанского университета Н. П. Слугиновым в 1878 г., но освоено в промышленных масштабах только в 30-х годах текущего столетия. При использовании этого процесса для специальных целей применяют специальную терминологию. Собственно же термин «сернокислотное анодирование», относится в основном к антикоррозионной защите в интервале толщин 3-30 мкм, т.е. в зоне роста пористого слоя.

Общая схема процесса включает обезжиривание, травление, осветление, анодирование, уплотнение и сушку. Все операции разделены промывками. После обезжиривания и травления используют обычно две промывки - в теплой и проточной воде. Перед анодированием целесообразно проводить чистовую холодную промывку, а перед уплотнением - чистовую тепловую. Температура теплых промывок (30-50) °С. Воду высокой чистоты (дистиллированную или деионизированную) используют в ваннах анодирования, уплотнения и чистовых промывок.

Обезжиривание проводят в готовых щелочных растворах типа МС51 и КМ1. Для этого используют также смеси, приготовленные из отдельных реактивов, например: 2,5-3,5 % тринатрийфосфата, 2-3 % углекислого натрия, 0,2-0,5 % поверхностно-активного вещества типа ОП7, ОП10. Обезжиривание проводят при 60-70 в течение 3-5 мин.

После щелочного обезжиривания в указанных смесях, обладающих значительным травящим действием, требуется кислотное осветление, которое проводят в 20-30 %-ном растворе азотной кислоты. Задача осветления - удаление травильного шлама, содержащего алюминаты и элементы, входящие в состав сплавов. У малолегированных сплавов типа АД1, АМг2 и АД31Т количество шлама невелико и можно ограничиться после обезжиривания промывками. От осветвления можно также отказаться при использовании обезжиривающих составов со слабым травящим действием типа ОСА, интенсивность их обезжиривающего эффекта может быть увеличена прокачкой раствора через фильтры, осаждающие масло, и наложением ультразвука.

Обезжиривание можно также проводить без последующего осветления в кислых средах, таких как 10 %-ная (по объему) серная кислота, при 90°С. Некоторые зарубежные фирмы используют обезжириватели на основе ортофосфорной кислоты с добавками плавиковой кислоты, поверхностно-активных веществ и антивспенивателей. Такие растворы могут быть эффективными при обезжиривании распылением, поскольку уменьшается опасность капсулирования жиклеров твердыми алюминатами. Однако применение плавиковой кислоты затрудняет обработку сливных вод.

Для травления также используют преимущественно щелочные составы, например 2,0 - 3,5% гидроксида натрия, 2-3% углекислого натрия при 40-60 °С до 2 мин для полированных деталей или 4-6 % гидроксида натрия при 50-60 °С, 3-5 мин для неполированных деталей.

При щелочном травлении со временем образуется камневидный осадок, который в итоге закрепляется на стенках ванны и трудно удаляется. Для предотвращения его образования вводят такие добавки, как глюконат натрия в количестве 3 % от массы гидроксида, введенной в свежую ванну.

Травление обычно выявляет такие дефекты на поверхности металлических изделий или полуфабрикатов, как механические риски, уколы, металлургические запрессовки, шлак, коррозию. После анодирования в серной кислоте видимость их улучшается как при уплотнении в воде, так и особенно при уплотнении в растворах хромпика.

Могут также возникать дефекты и в процессе самого травления. Прежде всего это растравы, которые обычно связаны с локальным перегревом или несоответствием между выбранной концентрацией электролита в ванне и температурой травления. Кроме того, могут возникать ртутные растравы вследствие использования щелочи ртутного производства или вследствие случайных загрязнений ванны ртутью или ее солями. Такие дефекты после кислотного осветления имеют характерную кольцевую форму.

Сплавы, содержащие 5 % и более кремния, после щелочного травления осветляют в азотной кислоте с добавками плавиковой кислоты или проводят травление в кислых растворах, обязательно содержащих плавиковую кислоту.

Анодирование постоянным током обычно проводят при плотности тока 1,5 А/дм2 и температуре 20 °С. Для поддержания температуры вводят интенсивное перемешивание раствора и охлаждение его с помощью специально смонтированных холодильных устройств. Время анодирования выбирают в зависимости от заданной толщины пленки из расчета скорости роста ~0,25 мкм на 1 А-мин/дм2. Некоторые добавки, например 1-2% щавелевой кислоты, позволяют увеличить скорость роста пленки и повысить допустимую температуру анодирования до 30 °С.

В ванне анодирования важно регламентировать количество алюминия и примесей, особенно хлора. Концентрация последнего не должна превышать 0,02%. При больших концентрациях ионов хлора в ванне анодирования потенциал пробоя достигнет более отрицательных значений, чем потенциал окисления воды, вблизи которого происходит рост оксидной пленки. В результате большая часть тока затрачивается на зарождение и рост питтинга. В реальных условиях образование питтинга определяется не только концентрацией ионов хлора, но и многими другими факторами: плотностью тока, составом электролита, условиями перемешивания. Поэтому питтинг может развиваться и при меньших концентрапиях хлора. В то же время в некоторых условиях хлор может оказывать и положительное действие.

При использовании анодирования в качестве подготовки поверхности перед нанесением покрытий в обычной практике ограничиваются толщинами пленки 3-5 мкм, учитывая, что при хорошем качестве уплотнения достигается достаточная адгезия и удовлетворительное сопротивление усталости.

Анодно-оксидные пленки могут использоваться для антикоррозионной защиты и без нанесения дополнительных покрытий. При этом эксплуатация в течение достаточно продолжительного времени может быть обеспечена только в атмосферных условиях. В этих случаях для эксплуатации в отапливаемых помещениях могут использоваться анодно-оксидные пленки толщиной не менее 6 мкм.

Более жесткие условия эксплуатации требуют использования не только толстых пленок, но и коррозионностойких сплавов I и III групп. В некоторых случаях можно допустить применение сплавов II группы в состояниях, не чувствительных к РСК, но только тех, на которых можно вырастить достаточно толстые пленки. Это могут быть, например, сплавы системы А1-Zn-Mg-Сu с ограничением содержания меди типа 1953.

На сплавах с высоким содержанием меди типа Д16 не представляется возможным вырастить толстые пленки при обычных режимах сернокислотного анодирования из-за больших скоростей их растворения. Кроме того, коррозионная стойкость оксидных пленок понижена в результате содержания в них меди из сплава и вторичного ее осаждения в порах ячеек из раствора. Анодно-оксидные пленки практически не защищают материал от расслаивающей коррозии.

В отсутствие чувствительности к РСК может развиваться только коррозионный питтинг с обычным торможением по уравнению (22). Для защиты от него в сельской и отчасти городской атмосфере вдали от промышленных предприятий необходимо вырастить пленку толщиной не менее 15 мкм. В промышленной атмосфере толщина ее должна быть не менее 20 (рис. 105), в приморской - не менее 25, в агрессивной промышленной или морской - не менее 30 мкм.

При контроле качества пленки наряду с определением степени уплотнения, как указано выше, важна проверка коррозионной стойкости. Существует большое количество методов ускоренной оценки коррозионной стойкости, однако наилучшее совпадение с результатами натурных испытаний в атмосферных условиях дает хлоридноацетатная среда с добавками меди. Испытания могут быть проведены в камере при распылении раствора, содержащего 5 % хлорида натрия, 0,03 % хлорида меди и добавкой ледяной уксусной кислоты до рН 3,2, при 50 °С в течение 8 ч. Для пленок толщиной 15-25 мкм приемлемым является балл не ниже 8 по десятибалльной шкале.

В таком же растворе можно проводить испытания при периодическом погружении. В соответствии с практикой, принятой в нашей стране, время испытаний изменяется в зависимости от толщины пленки. Важна также контролировать толщину пленки. На образцах ее можно с достаточной точностью определить по потере массы. Образец взвешивают до и после снятия анодно-оксидной пленки, например, в растворе, содержащем в 1 дм3 дистиллированной воды 3-5 см3 фосфорной кислоты (d = l,75) и 2% хромового ангидрида при 98- 100 °С, 1-10 мин. Толщину δ, мкм, рассчитывают по формуле δ=1000Δm/Sd, где Δm - уменьшение массы; S - поверхность образца в мм, d-плотность пленки (2,4 для ненаполненного покрытия и 2,6 - наполненного). Толщину покрытия можно также определить токо-вихревым прибором с точностью ±0,3 мкм. Этот метод приемлем и при контроле в цеховых условиях непосредственна на изделиях. Толщина тонких пленок может быть с достаточной точностью определена на двойном микроскопе при предварительном (перед анодированием) нанесении риски на образец.

Анодирование в серной кислоте можно проводить не только при постоянном, но и при переменном токе или их сочетании. Преимущество анодирования при переменном токе состоит в более высокой производительности. Однако рост толщины пленки при переменном токе в обычных условиях ограничен. Поэтому этот процесс обычно применяют в качестве подготовки для нанесения органических покрытий. Выращивание пленок толщиной до ~5 мкм может проводиться в 12%-ной серной кислоте при напряжении 25 В, плотности тока 1,8 А/дм2, температуре 20 °С, 25 мин. При однофазном токе в ванну можно установить две или четыре, а при трехфазном токе - три штанги с деталями.

Специфика анодирования в серной кислоте при переменном токе состоит в более высокой скорости травления, в результате чего сокращаются возможности получения оксидной пленки большой толщины. В некоторых условиях это может приводить к растравливанию пленки, а для сплавов с высоким содержанием меди - к осаждению ее в пленке в катодном полупериоде. В результате пленка приобретает зеленоватый цвет.

Непрерывное анодирование

Одна из главных задач непрерывного анодирования заключается в подготовке поверхности перед нанесением органических покрытий на движущуюся ленту. Толщина пленки при этом существенно сокращается и оптимальное ее значение составляет около 0,1 мкм. При комнатных температурах (~20°С) режимы сернокислотного анодирования изменяются незначительно. Барьерный слой образуется в течение 2-4 с (см. рис. 102). Затем появляется шероховатость -основа формирующихся ячеек (второй участок роста плотности тока на кривой, рис. 102). Продолжительность анодирования должна составлять ~10 с, что при используемом оборудовании соответствует предельной скорости движения ленты ~100 м/мин.

Дальнейшее повышение скорости движения ленты сдерживается как временем начала формирования ячеистой структуры, так и неоднородностью этого процесса. Поэтому не удается получить достаточно развитую поверхность при малой толщине пленки. Увеличение же толщины пленки неблагоприятно влияет на последующую штамповку изделий из ленты, например консервных банок, из-за образования трещин. Задачу можно решить, применяя высокотемпературное анодирование. Особенно-эффективно анодирование при переменном токе, температуре 90 °С и плотности тока 10-14 А/дм2. Увеличение скорости растворения приводит в этом случае к равномерному формированию развитого рельефа в течение ~3 с. Это позволяет реализовать скорости движения на совмещенных с нанесением органических покрытий линиях до 200 м/мин, а на раздельных линиях анодирования- до 300 м/мин.

При непрерывном анодировании ставятся также задачи выращивания оксидных пленок большой толщины. Например на проволоке для электроизоляции получают пленку толщиной ~5 мкм в течение 45 с при скорости движения ~10 м/мин. Плотность тока при этом составляет 30-90 А/дм2. Еще меньшие скорости (5-10 м/мин) используются для декоративного анодирования полосы. Во всех этих случаях используют кислоту большой концентрации (до 30 %) для повышения пластичности пленки. Этому способствует применение переменного тока и некоторых добавок, к числу которых относятся и хлориды. Органические добавки вводят для увеличения скорости роста пленки.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.10.12   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:31 Продам профлист С21

12:01 Производим и реализуем винтовые сваи

10:11 Техническое освидетельствование и испытания стеллажей

12:46 Трубы 159х8

12:46 Трубы 159х6

12:44 Трубы 76х6

12:41 Трубы 60х5

15:41 TransSteel2200 компактный сварочный инверторный источник

19:45 Zinc powder 66 isotope Zn-66

11:26 КСМ:Лайн - сериализация и агрегация выпускаемой продукции

НОВОСТИ

24 Мая 2018 17:05
Самодельный станок для разделки кабеля

20 Мая 2018 17:53
Самые необычные скульптуры из металла (21 фото)

26 Мая 2018 15:26
Мировой дефицит никеля в первом квартале достиг 32 тыс. тонн

26 Мая 2018 14:46
”Ижнефтемаш” поставит в Казахстан крупную партию оборудования для нефтедобычи

26 Мая 2018 13:33
Индия в апреле сократила выпуск стали на 6,8%

26 Мая 2018 12:18
До 2020 года на Сахалине увеличится объем экспорта угля

26 Мая 2018 11:44
”Мечел” объявляет финансовые результаты за 1-й квартал 2018 года

НОВЫЕ СТАТЬИ

На что имеет смысл обратить внимание при приобретении квартиры

Силосы для хранения зерна - характеристики и типы зернохранилищ

Популярные услуги и сервисы по уходу за автомобилем снаружи и изнутри

Особенности залога машины в ломбард с правом управления

Оборудование необходимое для прокладки кабельных трасс

Электрические паровые котлы в промышленности

Какие параметры жилья имеют важное значение при покупке

Каким должен быть маслоохладитель для пищевого производства

Основные направления проектирования холодильных камер

Идеи для интересного проведения праздника

Как проводится гибка металла в условиях промышленного предприятия

Концентрация и расход пергидроля для очистки бассейна

Рентабельная торговля: как выбрать оптимальные стеллажи для магазина

Стальные вентиляционные решетки: виды, конструктивные и стилевые нюансы

Подъемное складское оборудование - распространенные типы

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

ПАРТНЕРЫ

Обратите внимание на широкий ассортимент металлопроката от нашего партнера https://scsmp.ru "Сибирского Центра Стали"

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2018 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.