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 -> Оксидирование -> Оксидирование сплавов алюминия -> Оксидирование сплавов алюминия

Оксидирование сплавов алюминия

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5 

Электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов в хромовокислом электролите

Хромовокислые электролиты оксидирования менее агрессивны по отношению к алюминию и оксидной пленке, чем сернокислые. Это, в основном, и определяет область их применения. В таких электролитах обрабатывают детали первого и второго класса точности, а также изделия, имеющие сварные и клепаные соединения. Особенно пригодны эти электролиты для обработки изделий из литейных алюминиево-кремниевых сплавов. Наличие на поверхности деталей мелких пороков литья, раковин, из которых трудно удалить следы оксидировочного электролита, делают невозможным использование для их оксидирования весьма агрессивного сернокислого раствора. В этом случае хромовокислый электролит имеет преимущество.

Сравнительные коррозионные испытания изделий из сплава АЛ9, оксидированных в сернокислом, щавелевокислом и хромовокислом электролитах, показали, что только в последнем случае не наблюдалось коррозии на участках сварки и прочность сварного шва на разрыв почти не изменялась.

По сравнению с оксидными покрытиями, сформированными в сернокислом или щавелевокислом электролитах, покрытия из хромовокислого раствора характеризуются меньшей твердостью и износостойкостью, что исключает их применение для изделий, работающих в условиях трения или под механической нагрузкой. Толщина пленок, получаемых при хромовокислом оксидировании, не превышает 4-8 мкм. Они сравнительно эластичны и малопористы. Последнее обстоятельство проявляется в том, что такие пленки плохо поддаются адсорбционному окрашиванию органическими красителями и наполнению хроматами. Только покрытия из концентрированного хромовокислого электролита можно подвергать последующей обработке в горячей дистиллированной воде, что приводит к гидратации оксида на участках пор. Однако эффективность влияния такой обработки на защитную способность покрытия сравнительно невелика. По указанным причинам наполнение оксидных пленок, сформированных в хромовокислом электролите, не применяют.

Для анодного оксидирования алюминия и его сплавов используют хромовокислые растворы низкой, средней и высокой концентрации. Содержание в них хромового ангидрида составляет 30-35 г/л, 50-55 г/л, 90-100 г/л соответственно. Допустимое содержание примесей - не более 0,5 г/л сульфатов и 0,02 г/л хлора.

Присутствие в электролите ионов хлора приводит к травлению металла. Сульфат-ионы заметно влияют на внешний вид оксидного покрытия. При содержании их менее 0,01 % (в пересчете на H2S04) формируются беловатые, непрозрачные оксидные пленки, 0,01-0,03 % - полупрозрачные пленки, более 0,03 % - прозрачные пленки. При большом содержании сульфат-ионов процесс оксидирования замедляется, так как возрастает скорость растворения формирующегося оксида. Примесь сульфатов может быть удалена из раствора введением в него гидроокиси или карбоната бария. Для выведения в осадок 1 г/л сульфата нужно ввести 5 г/л гидроокиси бария.

Несмотря на то, что хромовокислый электролит значительно меньше оказывает растворяющее действие на оксидную пленку, чем сернокислый и щавелевокислый, температура электролита весьма сильно сказывается на процессе оксидирования. Наибольшая толщина пленки достигается анодированием при температуре 40 °С. Превышение ее сопровождается увеличением скорости растворения окисла, понижение - падением скорости формирования пленки. Это делает необходимым поддерживать заданную температуру электролита с точностью ±2°С. Для стабилизации теплового режима работы ванны хромовокислого оксидирования в производственных условиях следует оборудовать ее автоматическим терморегулирующим устройством.

В разбавленных электролитах с низкой концентрацией хромового ангидрида алюминий и его сплавы АМц, АМг, АЛ2, АЛ9 оксидируют при температуре 40±2 °С и анодной плотности тока 0,2-0,3 А/дм2. Процесс оксидирования регулируют по напряжению на ванне. В первые 15 мин напряжение повышают до 40 В, выдерживают при этом значении 30-35 мин, затем повышают в течение 5 мин до 50 В и поддерживают на этом уровне в течение 5 мин.

Применение концентрированного хромовокислого электролита позволяет несколько упростить режим анодирования. Обработку алюминия и его гомогенных сплавов ведут при температуре 36 + 2 °С и анодной плотности тока 0,3-0,5 А/дм2, гетерогенных сплавов - при плотности тока 0,4-2,5 А/дм2- и температуре 32 + 2 °С. В течение первых 5-10 мин электролиза напряжение на ванне постепенно повышают до 40 В и поддерживают на этом уровне 40-50 мин. Скорость повышения напряжения должна быть такой, чтобы плотность тока не превысила 2-2,5 А/дм2. В дальнейшем плотность тока может самопроизвольно понижаться.

В качестве катодов при оксидировании в хромовокислом электролите используют коррозионно-стойкую сталь 12Х18Н9Т или алюминий марки А0. Для уменьшения скорости нежелательного побочного процесса катодного восстановления ионов шестивалентного хрома отношение поверхности катодов к поверхности обрабатываемых изделий не должно превышать 5:1.

В процессе работы ванны в электролите накапливается алюминий, уменьшается концентрация свободной хромовой кислоты за счет связывания ее растворяющимся металлом и катодного восстановления шестивалентных ионов хрома, что неблагоприятно сказывается на качестве оксидного покрытия. Контроль содержания хромовой кислоты проводят химическим анализом или косвенно, определяя величину рН. Для раствора, содержащего 30 г/л хромового ангидрида, рН должно быть 0,7-0,9, раствора, содержащего 100 г/л хромового ангидрида, рН 0,1-0,3.

Корректирование электролита ведут периодически, добавляя СrОз, что приводит к увеличению концентрации хроматов в растворе. Предельно допустимое содержание СгОз в разбавленном растворе составляет 100 г/л, в концентрированном - 200-250 г/л. По достижении указанной концентрации электролит разбавляют водой или заменяют свежеприготовленным. Накапливающиеся в растворе ионы трехвалентного хрома могут быть переведены в шестивалентные анодным окислением с использованием свинцового анода и стального катода.

Катодное пространство следует изолировать, поместив катоды в микропористые керамические диафрагмы, что значительно ускорит процесс окисления по сравнению с электролизом без диафрагм. Анодная плотность тока при этом должна быть 0,2-0,3 А/дм2, катодная плотность тока 8-10 А/дм2.

 

Электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов в щавелевокислом электролите

При обработке изделий в щавелевокислом электролите формируются малопористые, твердые, износостойкие электроизоляционные покрытия. Микротвердость их может достигать 5500-6500 МПа, пробивное напряжение - 600-700 В.

Процесс оксидирования в щавелевокислом электролите по стоимости расходуемых материалов и затратам электроэнергии менее экономичен, чем сернокислотный, и поэтому в производстве его используют главным образом для получения твердых и электроизоляционных покрытий. В этом случае для формирования пленок большой толщины не требуется глубокого охлаждения электролита, как при использовании сернокислого раствора. В щавелевокислом электролите можно обрабатывать алюминий и его сплавы, содержащие до 5 % меди или 4 % кремния.

Защитно-декоративное оксидирование постоянным током ведут в 3-5 %-ном растворе щавелевой кислоты при 20-25 °С в течение 30-40 мин. По мере повышения омического сопротивления пленки в результате увеличения ее толщины, плотность тока несколько понижается и для поддержания ее на постоянном уровне необходимо увеличить напряжение, которое к концу электролиза достигает 60-70 В.

В качестве твердых или электроизоляционных покрытий используют пленки толщиной не менее 35-40 мкм. Они формируются в 5-6 %-ном растворе щавелевой кислоты при начальной плотности тока 2,5-3 А/дм2 и продолжительности электролиза 60-120 мин. К концу процесса напряжение на ванне увеличивается до 90-100 В. Такого типа покрытия можно получить также в смешанных электролитах следующих составов и режимов электролиза:

1) щавелевая кислота - 25-30 г/л, лимонная кислота - 25-30 г/л. Анодная плотность тока 1,5-2 А/дм2, напряжение 60-100 В, температура раствора 20-40 °С, продолжительность электролиза 40-90 мин;

2) щавелевая кислота - 40-60 г/л, лимонная кислота - 20-30 г/л, борная кислота - 3-10 г/л. Анодная плотность тока 2-3 А/дм2, напряжение 50-90 В, температура раствора 10-40 °С, продолжительность электролиза 40-90 мин.

Введение добавок в щавелевокислый электролит уменьшает его растворяющее действие на формирующуюся оксидную пленку, что способствует получению компактных покрытий значительной толщины.

Процесс оксидирования в щавелевой кислоте может проводиться с использованием как постоянного, так и переменного тока. В последнем случае к 4-6 %-ному раствору кислоты целесообразно добавлять 0,5-1 % хромового ангидрида, что повышает стабильность работы электролита. Электролиз ведут при плотности тока 2-3 А/дм2, температуре 25-35 °С в течение 40-90 мин. Напряжение на ванне возрастает от 20 до 60 - 80 В. Покрытие получается более эластичное, чем формируемое постоянным током, и поэтому его целесообразно применять для электроизоляционного оксидирования алюминиевой проволоки и ленты. Наложение постоянного тока на переменный оказывает влияние на процесс формирования покрытий, причем их твердость и износостойкость получаются более высокими, чем при оксидировании алюминия переменным током.

Цвет оксидных покрытий, получаемых в щавелевокислом электролите, зависит от их толщины, состава обрабатываемого сплава и режима электролиза. С увеличением толщины пленки на алюминии от 5 до 100 мкм ее цвет изменяется от серовато-белого до коричневого. Покрытия, сформированные при комнатной температуре, имеют серебристую окраску, с повышением температуры и анодной плотности тока они приобретают желтый, а затем коричневый цвет, напоминающий бронзу. Светлые пленки можно окрашивать органическими красителями в черный цвет. В зависимости от состава обрабатываемого сплава цвет покрытий может быть светло-коричневым и даже черным.

При анодном оксидировании в щавелевой кислоте материалом катода служит коррозионно-стойкая сталь марки 12Х18Н9Т или свинец.

Толщина оксидных пленок в большой мере зависит от кислотности и температуры электролита. Наиболее благоприятные условия создаются при температуре от 20 до 40 °С, когда оптимальные значения рН равны 0,5-1,6. Так как процесс оксидирования сопровождается выделением значительного количества тепла, то во избежание разъедания оксида и основного металла обрабатываемых изделий необходимо применять интенсивное перемешивание и охлаждение электролита. Температуру раствора следует контролировать в непосредственной близости от поверхности обрабатываемых изделий.

В процессе электролиза происходит уменьшение концентрации свободной щавелевой кислоты в результате связывания ее растворяющимся алюминием. За каждый ампер-час пропущенного через ванну электричества растворяется примерно 0,08-0,09 г металла и расходуется 0,13-0,14 г щавелевой кислоты. Исходя из этого, проводят периодическое корректирование электролита. Накопление в растворе алюминия ухудшает качество оксидных покрытий. При содержании его свыше 30 г/л электролит следует заменить свежеприготовленным. Не допускается также присутствие в растворе более 0,2 г/л хлоридов.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.11.08   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

16:39 Трос стальной ГОСТ 3064-80 от 100 п.м.

16:37 Канат арматурный ГОСТ 13840-68

07:53 СВА-6 Установка акустическая для поиска мест повреждения кабеля

07:52 ”ГРОЗА-1” Комплекс для диагностики заземляющих устройств

07:51 ИПИ-10-МОЛНИЯ Высоковольтный измеритель параметров изоляции

07:50 ПБНИ-3 Блок низковольтных измерений переносной

07:49 АВ-60-0,1РП СНЧ установка высоковольтная для испытания кабеля

07:35 УПУ-6 Установка испытательная пробойная универсальная

07:33 К540-3 Измеритель параметров силовых трансформаторов

07:31 ГЗЧ-2500 Генератор звуковой частоты для поиска мест повреждения кабеля

НОВОСТИ

22 Октября 2017 17:17
Утилизация высоковольтного кабеля

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

23 Октября 2017 17:08
Китайский выпуск рафинированной меди в сентябре вырос на 6,8%

23 Октября 2017 16:08
”ЕВРАЗ ЗСМК” освоил производство арматуры для рынков Польши и Нидерландов

23 Октября 2017 15:39
Японский экспорт стали в сентябре 2017 года упал на 6,7%

23 Октября 2017 14:50
”MidUral Group” объявляет финансовые результаты деятельности за 2016 год по МСФО

23 Октября 2017 13:57
”Селигдар” выступает за открытый рынок аффинажа

НОВЫЕ СТАТЬИ

Виды и особенности пружин

В чем заключается комплексная охрана строительных и промышленных объектов

Упаковка промышленного оборудования и грузов

Радиаторы отопления - особенности и применение

Ограждения из стекла для современных общественных и жилых зданий

Отделочная плитка - особенности и сфера применения

Уравнительные платформы - применение и особенности

Типы и особенности секционных ворот

Какие бывают складские услуги

Какими характеристиками отличаются провода

Дверные замки - какие надежнее?

Конструкции и рекомендации по выбору погрузочных эстакад

Душевые уголки: вид, форма и конструкция

Особенности выбора окон и их отличия

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 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

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.